[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體激光照明模組

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• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109839788A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉漢平;劉林峰;劉燕;米玖帆
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南正美光電科技有限公司
• 主分類號: G03B15/05
• 分類號: G03B15/05;G02B27/09
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體激光照明模組，包括半導(dǎo)體激光器、照明模組底座、照明模組鏡頭、照明模組蓋板、光束整形透鏡和光斑勻化裝置；半導(dǎo)體激光器固定在照明模組底座上，出光面前方固定照明模組鏡頭，照明模組鏡頭內(nèi)部包含光束整形透鏡和光斑勻化裝置，照明模組蓋板固定在照明模組底座的背面，對半導(dǎo)體激光器起保護作用。發(fā)散角度范圍從5°?60°，每種發(fā)散角度都采用一支半導(dǎo)體激光器經(jīng)過光束整形得到，多種發(fā)散角度的激光模組可以根據(jù)攝像機變焦過程中補光需要分別控制開啟或同時開啟，極大程度上配合市場變焦攝像機的使用，從而兼顧遠近距離及大小角度多種照明模式，適用范圍更廣，監(jiān)視圖像更加清晰。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)，具體涉及一種半導(dǎo)體激光照明模組。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，公共安全已經(jīng)成為影響世界發(fā)展的重要因素，推動了安防行業(yè)的快速發(fā)展，也對安防設(shè)備提出了更高的性能要求，為覆蓋更大的監(jiān)控面積，其中對攝像機的監(jiān)控距離的要求大大增加。對于CCD或CMOS攝像機在白天自然光條件下成像質(zhì)量良好，但是在黑夜，尤其是在全黑的環(huán)境中，受到光線亮度的限制，成像質(zhì)量大大下降。目前，搭配攝像機的輔助照明設(shè)備為850nm紅外發(fā)光二極管(LED)，由于LED的出光發(fā)散角較大，在夜晚對攝像機的輔助照明距離有限，通過二次光學(xué)設(shè)計，會造成較大光損耗，尤其是搭配變焦攝像機，需要控制照明器的發(fā)散角度在10°以內(nèi)，要求實現(xiàn)300米的照明距離，對于采用LED的照明器無法實現(xiàn)真正意義的遠距離照明。

中國專利CN102830571A公開了“一種用于線陣相機補償光源的激光燈”，具體是由多個半導(dǎo)體激光芯片組成的激光燈。由半導(dǎo)體激光芯片和對應(yīng)光線的柱透鏡組成照明光路，激光芯片和供電恒流源安裝在殼內(nèi)支座上，每個激光芯片上部加有使光束改變方向的光學(xué)系統(tǒng)，激光芯片上方柱透鏡鑲嵌在殼體內(nèi)，柱透鏡頂端為發(fā)光窗口，外殼有散熱片。多點發(fā)光，避免在被照物體上形成陰影。利用多個低功率激光芯片可降低對環(huán)境的要求，可適用的溫度范圍寬，并有較長使用壽命，少數(shù)激光芯片的故障不會影響整體補償光源的工作，增加光源的可靠性。但是，該專利中的半導(dǎo)體激光燈出光發(fā)散角固定，無法搭配變焦攝像機使用。

中國專利CN103472659A公開了“一種變焦式激光紅外燈”，包括殼體、尾蓋和前蓋，所述殼體內(nèi)設(shè)有激光紅外發(fā)射裝置、光學(xué)變焦裝置、控制電路、驅(qū)動電路、電機、透鏡夾具，所述光學(xué)變焦裝置是由兩組透鏡組成，且通過透鏡夾具與殼體連接，第一組透鏡為兩個平凸透鏡，所述兩個平凸透鏡的凸面面對面設(shè)置，第二組透鏡為一個雙凸透鏡，所述兩組透鏡的中心都位于光源中心線上，實現(xiàn)以變焦的方式來適應(yīng)不同距離監(jiān)控紅外照明的需求，但是該裝置需要多組透鏡和電機實現(xiàn)變焦，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光損耗較大，同時，在變焦過程中容易出現(xiàn)透鏡偏離光軸的現(xiàn)象。

800nm-1000nm半導(dǎo)體激光器基于GaAs系材料，有源區(qū)采用體應(yīng)變多元固溶體量子阱，具有高的微分增益，量子阱能帶勢壘高，在高溫下可減少載流子的溢出；端面采用特殊鍍膜材料，具有高的端面災(zāi)害性損傷閾值，具有良好的高溫工作特性與優(yōu)良的可靠性。800nm-1000nm半導(dǎo)體激光器光電轉(zhuǎn)換效率大于60％，器件功耗低，內(nèi)部熱量積累少，壽命長。采用精確的波導(dǎo)層厚度控制，脊型波導(dǎo)的合理優(yōu)化以及二次光學(xué)整形方法可以實現(xiàn)不同發(fā)散角的光束出射。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體激光照明模組，多個發(fā)散角度的激光模組可以根據(jù)攝像機變焦過程中補光需要分別控制開啟或同時開啟，以滿足攝像機的輔助照明需求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、靈活，采用獨有的半導(dǎo)體激光器光斑勻化技術(shù)和光束發(fā)散角度控制技術(shù)，配合攝像機在黑夜中使用，保證圖像的清晰度。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：