一种可切换激光光源及系统的制作方法

本发明涉及激光，具体地，涉及一种可切换激光光源及系统。

背景技术：

1、在深度测量技术中，常用的激光光源有垂直腔面激光发射器(vscel)和边缘激光发射器(eel)。由于vscel发射出的光斑为圆形，并且功率较小，容易集成为阵列激光器，组成各类光斑，主要被用于结构光投射。而eel由于发射出的光斑为椭圆形，并且功率较大，主要用于tof技术测量。

2、eel激光器用于结构光技术中的主要有两种：

3、一是使用多颗eel激光器组成激光器阵列，但其一致性及可靠性较差。

4、二是使用单颗大功率eel激光器的方案，但其功率较大，散热成为问题。

5、而现有技术中的vscel激光器阵列由于vscel激光器的功率限制，难在在较远距离内实现有效的测量。

6、同时，现有激光器往往存在适宜的工作距离，即使现有系统中存在将tof技术与结构光技术相结合的方案，但也只能实现中、近距离内的探测，无法实现远、中、近更广范围内的全面探测，适用范围有限。

7、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、为此，本发明通过将eel阵列激光器内设置有多个有源区，并共用阴极或阳极，从而大幅增加了激光器发射的一致性，并可以降低可切换激光光源的功率，并通过显示屏使得激光的输出类型多样化，可以探测远、中、近各类距离范围，同时具有较低的功率，无散热问题，有利于实现高峰值功率与远距离探测。

2、第一方面，本发明提供一种可切换激光光源，其特征在于，包括eel阵列激光器、一个柱面透镜和显示屏；

3、所述eel阵列激光器，内有多个有源区；多个所述有源区的出光口相邻排列，且多个所述有源区的阴极或阳极中的一极共用一个电极，而另一极则是分开的；

4、所述柱面透镜，用于将所述eel阵列激光器发出的光束在快轴方向准直；

5、从所述有源区发射出的所述光束被调制成特定形态，并脉冲发射；

6、所述显示屏，用于显示图案，以使出射的所述光束具有特定的图案；其中，所述图案不能被所述光束穿透。

7、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述显示屏包括多个子屏；所述子屏数量与所述有源区数量相等，并且每个所述有源区出射的光束经对应的所述子屏出射。

8、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，还包括控制器；所述控制器通过可寻址的驱动，控制每一个所述有源区处于点亮或者关闭状态。

9、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述有源区依次点亮，且每次只点亮一个所述有源区。

10、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，在一个发射周期内，所有所述有源区均会被点亮。

11、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述显示屏动态调整显示的图案。

12、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，出射的光束为矩形。

13、可选地，所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述柱面透镜包含一反射面，以改变所述光束的方向。

14、第二方面，本发明提供一种可切换激光系统，其特征在于，包括可切换激光光源和接收传感器；

15、所述可切换激光光源为前述任一项所述的可切换激光光源；

16、所述接收传感器与所述可切换激光光源同步，接收激光的反射信号进行三维重建。

17、可选地，所述的一种可切换激光系统，其特征在于，所述接收传感器划分为n个子区域；其中，n为所述有源区的个数；

18、所述子区域与所述有源区一一对应；

19、当所述有源区工作时，只有与其对应的所述子区域工作。

20、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

21、本发明通过利用eel阵列激光器，并设置多个有源区，可以降低单个激光器的功率，从而降低光源的瞬时功率，减小对驱动电源的功率要求，从而使得现有的驱动电源驱动的可切换激光光源可以探测更远的距离。

22、本发明中多个有源区共用阳极或阴极，可以使得多个有源区具有很好的一致性，避免多个激光器位置或角度不一致导致的光束不均匀、发射不稳定等问题。

23、本发明采用显示屏显示图案，以使出射的光束具有图案，从而可以利用图形的形变计算得到深度数据，从而使得在获得tof深度数据的同时，也可以获得结构光深度数据。

24、本发明采用显示屏显示图案的方案对出射的光束进行处理，可以充分利用显示屏快速改变的特性，使得出射的光束在不同的形态间快速切换。

技术特征：

1.一种可切换激光光源，其特征在于，包括eel阵列激光器、一个柱面透镜和显示屏；

2.根据权利要求1所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述显示屏包括多个子屏；所述子屏数量与所述有源区数量相等，并且每个所述有源区出射的光束经对应的所述子屏出射。

3.根据权利要求1所述的一种可切换激光光源，其特征在于，还包括控制器；所述控制器通过可寻址的驱动，控制每一个所述有源区处于点亮或者关闭状态。

4.根据权利要求3所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述有源区依次点亮，且每次只点亮一个所述有源区。

5.根据权利要求3所述的一种可切换激光光源，其特征在于，在一个发射周期内，所有所述有源区均会被点亮。

6.根据权利要求1所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述显示屏动态调整显示的图案。

7.根据权利要求1所述的一种可切换激光光源，其特征在于，出射的光束为矩形。

8.根据权利要求1所述的一种可切换激光光源，其特征在于，所述柱面透镜包含一反射面，以改变所述光束的方向。

9.一种可切换激光系统，其特征在于，包括可切换激光光源和接收传感器；

10.根据权利要求9所述的一种可切换激光系统，其特征在于，所述接收传感器划分为n个子区域；其中，n为所述有源区的个数；

技术总结
一种可切换激光光源，包括EEL阵列激光器、一个柱面透镜和显示屏；所述EEL阵列激光器，内有多个有源区；多个所述有源区的出光口相邻排列，且多个所述有源区的阴极或阳极中的一极共用一个电极，而另一极则是分开的；所述柱面透镜，用于将所述EEL阵列激光器发出的光束在快轴方向准直；从所述有源区发射出的所述光束被调制成特定形态，并脉冲发射；所述显示屏，用于显示图案，以使出射的所述光束具有特定的图案；其中，所述图案不能被所述光束穿透。本发明增加了激光器发射的一致性，并可以降低可切换激光光源的功率，并通过显示屏使得激光的输出类型多样化，可以探测远、中、近各类距离范围，有利于实现高峰值功率与远距离探测。

技术研发人员：黄瑞彬,吕世智,朱力,吕方璐,汪博
受保护的技术使用者：深圳市光鉴科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10