激光发射模组及电子设备的制作方法

文档序号:25030819发布日期:2021-05-11 17:00阅读:93来源:国知局
激光发射模组及电子设备的制作方法

本发明涉及激光技术领域,特别涉及一种激光发射模组及电子设备。



背景技术:

图1是现有的激光发射模组的结构示意图,如图1所示,激光发射模组包括基板21、激光器22、光电二极管23、固定架24和弥散斑透镜25,发射激光器22和光电二极管23固定连接在基板21上,固定架24固定连接在基板21上,且发射激光器22和光电二极管23位于固定架24的下方,弥散斑透镜25固定在固定架24的顶部。激光器22发射的激光在弥散斑透镜25被能量均分后射出,其中部分激光经弥散斑透镜25反射后被光电二极管23接收,光电二极管23用以将激光转换成电信号,根据电信号变化来判定弥散斑透镜25是否发生异常,当变化量超过阈值设定范围时触发电路关闭激光器22。

由于光电二级管接收到的激光是经过弥散斑透镜25反射的光,当激光器22发射的激光发生衰减或者输入电压波动异常等因素导致光源强度改变,也会使光电二极管23转换的电信号变化异常,从而无法判断电信号变化异常的原因是激光器22发光发生衰减,还是弥散斑透镜25异常,导致错误的触发关闭激光器22,使得激光器22损坏或发光不稳定。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的激光发射模组可准确判断光信号转电信号变化异常的原因,避免器件的损坏,同时使激光器的发光源更稳定发光。

一种激光发射模组,包括基板、激光器、第一光电二极管、第二光电二极管、弥散斑透镜和调制镜组,激光器与第一光电二极管电性连接在基板上,第二光电二极管和弥散斑透镜悬置于基板上方,调制镜组设置于激光器与第二光电二极管之间,激光器发出的激光射向调制镜组,调制镜组用于将激光调制成第一出射激光和第二出射激光,第一出射激光射向第二光电二极管,第二出射激光射向弥散斑透镜,第二出射激光在弥散斑透镜被弥散后射出,第一光电二极管可接收弥散斑透镜反射的第二出射激光。

在本发明中,上述调制镜组包括半透半反射镜和平面反射镜,半透半反射镜设于激光器的上方,平面反射镜设置于半透半反射镜的一侧,激光器发出的激光可透过半透半反射镜射向第二光电二极管,半透半反射镜用于将激光反射至平面反射镜,平面反射镜用于将激光反射至弥散斑透镜。

在本发明中,上述平面反射镜平行于半透半反射镜,半透半反射镜与基板呈45°倾斜设置。

在本发明中,上述调制镜组包括棱镜,棱镜设置于激光器的上方,棱镜用于将激光折射成第一出射激光和反射形成第二出射激光。

在本发明中,上述激光发射模组还包括控制电路,控制电路分别与激光器、第一光电二极管、第二光电二极管电性连接,控制电路用于采集第一光电二极管、第二光电二极管的光电转换信号,控制电路根据光电转换信号控制激光器开启或关闭,或者对该激光器进行电压修正补偿。

在本发明中,上述激光发射模组包括安装架,安装架固定连接在基板上,调制镜组连接在安装架的中部,弥散斑透镜和第二光电二极管固定连接在安装架的顶部。

在本发明中,上述激光发射模组包括凸透镜,凸透镜设置于调制镜组与激光器之间,激光器发出的激光经过凸透镜收束后射向调制镜组。

在本发明中,上述安装架上安装有活动座,活动座可沿着激光发射方向上下移动,凸透镜固定连接在活动座上。

在本发明中,上述激光发射模组还包括多片用于收束的透镜组,透镜组设置于调制镜组与激光器之间,激光器发出的激光经过透镜组收束后射向调制镜组。

本发明还涉及一种电子设备,包括上述激光发射模组。

本发明的激光发射模组中的调制镜组将第一出射激光射向第二光电二极管,第二光电二极管将未被弥散斑透镜反射的第一出射激光转换成光电转换信号,第一光电二极管将弥散斑透镜反射的第二出射激光转换成光电转换信号,当第二光电二极管转换的光电转换信号的变化量超出设定阈值范围时,可判断激光器发生光衰减,当第一光电二极管转换的光电转换信号的变化量超出设定阈值范围时,可判断弥散斑透镜发生异常,因此根据第一光电二极管和第二光电二极管转换的信号可准确的控制激光器开启或关闭,或者对激光器进行电压修正补偿,能有效避免激光器损坏,保证激光器发光更稳定。

附图说明

图1是现有的激光发射模组的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的激光发射模组的结构示意图。

图3是本发明第一实施例的激光发射模组的电路控制的示意图。

图4是本发明第二实施例的激光发射模组的结构示意图。

图5是本发明第三实施例的激光发射模组的结构示意图。

具体实施方式

第一实施例

图2是本发明第一实施例的激光发射模组的结构示意图,图3是本发明第一实施例的激光发射模组的电路控制的示意图,如图2和图3所示,激光发射模组包括基板10、激光器11、第一光电二极管12、第二光电二极管13、弥散斑透镜14和调制镜组15,激光器11与第一光电二极管12电性连接基板10上,第二光电二极管13和弥散斑透镜14悬置于基板10上方,调制镜组15设置于激光器11与第二光电二极管13之间,激光器11发出的激光射向调制镜组15,调制镜组15用于将激光调制成第一出射激光111和第二出射激光112,第一出射激光111射向第二光电二极管13,第二出射激光112射向弥散斑透镜14,第二出射激光112在弥散斑透镜14被弥散后射出,第一光电二极管12可接收弥散斑透镜14反射的第二出射激光112。在本实施例中,基板10为电路板,第一光电二极管12和激光器11通过胶粘附在基板10上,并通过金线与基板10实现电性连接,此处的胶为uv胶,但并不以此为限。

本发明的激光发射模组中的调制镜组15将第一出射激光111射向第二光电二极管13,第二光电二极管13将未被弥散斑透镜14反射的第一出射激光111转换成光电转换信号,第一光电二极管12将弥散斑透镜14反射的第二出射激光112转换成光电转换信号,当第二光电二极管13转换的光电转换信号的变化量超出设定阈值范围时,可判断激光器11发生光衰减,当第一光电二极管12转换的光电转换信号的变化量超出设定阈值范围时,可判断弥散斑透镜14发生异常,因此根据第一光电二极管12和第二光电二极管13转换的信号可准确的控制激光器11开启或关闭,或者对激光器11进行电压修正补偿,能有效避免激光器11损坏,保证激光器11发光更稳定。

进一步地,调制镜组15包括半透半反射镜151和平面反射镜152,半透半反射镜151设于激光器11的上方,半透半反射镜151设于第二光电二极管13的下方,平面反射镜152设置于半透半反射镜151的一侧,激光器11发出的激光可透过半透半反射镜151射向第二光电二极管13,半透半反射镜151用于将激光反射至平面反射镜152,平面反射镜152用于将激光反射至弥散斑透镜14。在本实施例中,半透半反射镜151设于激光器11的出射光路上,平面反射镜152位于弥散斑透镜14的下方,平面反射镜152位于激光器11的上方,且弥散斑透镜14位于基板10上的正投影完全覆盖平面反射镜152。

进一步地,平面反射镜152平行于半透半反射镜151,半透半反射镜151与基板10呈45°倾斜设置,即平面反射镜152与基板10呈45°倾斜设置。

进一步地,激光发射模组还包括控制电路16,控制电路16分别与激光器11、第一光电二极管12、第二光电二极管13电性连接,控制电路16用于采集第一光电二极管12、第二光电二极管13的光电转换信号,控制电路16根据光电转换信号控制激光器11开启或关闭,或者对该激光器11进行电压修正补偿。

进一步地,激光发射模组包括两个反馈电路,其中激光器11和第二光电二极管13形成第一反馈电路,第一出射激光111射入第二光电二极管13后,由第二光电二极管13将第一出射激光111转换成第一光电转换信号,根据第一光电转换信号判定是否由于温度等变化导致的输入电压不稳定从而对激光器11的电压做实时修正补偿;激光器11和第一光电二极管12形成第二反馈电路,第二出射激光112经过弥散斑透镜14反射后射入第一光电二极管12,第一光电二极管12将第二出射激光112转换成第二光电转换信号,根据第二光电转换信号是否超过设定阈值范围控制激光器11关闭。

进一步地,激光发射模组包括安装架17,安装架17固定连接在基板10上,调制镜组15连接在安装架17的中部,弥散斑透镜14和第二光电二极管13固定连接在安装架17的顶部。在本实施例中,安装架17为一体注塑结构,安装架17通过胶固定在基板10上,安装架17内设有至少一个固定支架,半透半反射镜151和平面反射镜152固定连接在固定支架上。

进一步地,安装架17顶部设有一个开口,弥散斑透镜14固定连接在开口内,且弥散斑透镜14的外径等于开口的内径,弥散斑透镜14通过胶实现固定。

进一步地,激光发射模组包括凸透镜18,凸透镜18设置于调制镜组15与激光器11之间,激光器11发出的激光经过凸透镜18收束后射向调制镜组15。在本实施例中,凸透镜18设于激光器11的出射光路上。

进一步地,安装架17上安装有活动座,活动座可沿着激光发射方向上下移动,凸透镜18固定连接在活动座上。在本实施例中,凸透镜18通过胶与活动座固定连接,活动座的高度可调节,当调节活动座的高度使凸透镜18上下移动时,激光经过凸透镜18收束后可以获得不同发射角的激光束。

第二实施例

图4是本发明第二实施例的激光发射模组的结构示意图,如图4所示,本实施例的激光发射模组与第一实施例的激光发射模组大致相同,不同点在于调制镜组15的不同。

具体地,调制镜组15包括棱镜153,棱镜153设置于激光器11的上方,棱镜153用于将激光折射成第一出射激光111和反射形成第二出射激光112。在本实施例中,棱镜153的结构具有光学折射和反射传输功能即可,棱镜153例如为四棱镜或五棱镜等,但并不以此为限。

第三实施例

图5是本发明的第三实施例的激光发射模组的结构示意图,如图5所示,本实施例的激光发射模组与第一实施例、第二实施例的激光发射模组大致相同,不同点在于凸透镜18的组成数量不同。

具体地,激光发射模组还包括多片用于收束的透镜组19,透镜组19包括多块相互贴合的透镜,透镜组19设置于调制镜组15与激光器11之间,激光器11发出的激光经过透镜组19收束后射向调制镜组15。在本实施例中,多片透镜组19的镜片的曲与第一实施例、第二实施例中凸透镜18的曲率不同,多片透镜组19的镜片之间通过光学胶黏合,多片透镜组19为两片或三片曲率不同的透镜,但并不以此为限。

第四实施例

在本发明还涉及一种电子设备,包括上述的激光发射模组。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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