[發明專利]光源模塊

有效

• 申請號: 202010101463.2
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111595441B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 小尼古拉斯·J·克魯利奧;彼得·斯科特;道格拉斯·H·拜爾;凱文·盧德盧姆;凱斯·赫爾布萊;彼得·大衛
• 申請（專利權）人: 光譜傳感器公司
• 主分類號: G01J3/10
• 分類號: G01J3/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及一種光源模塊，可以包括基座，該基座具有支撐特征，該支撐特征從基座的表面突出，并固著光源以將輻射引導遠離所述表面。透鏡單元可以——可選地通過固著在套筒內——附接在該表面附近，該套筒在一個端部處附接到該表面。多導體部件可以包括電導體和接觸基座的基座溫度傳感器。基座溫度傳感器可以電連接到多個導電元件中的至少一個，并且進一步連接到光學點火安全保護系統，該光學點火安全保護系統被配置成如果基座溫度傳感器指示光源的溫度在安全范圍之外則中斷到光源的電流。

技術領域

本文所述主題涉及光源模塊等，例如用于對諸如例如光源和在溫度控制器(例如以軟件和/或硬件實現的邏輯)的控制下的加熱器和/或冷卻器設備(例如熱控制設備)的光譜儀的各種組件進行容納、供電、控制等的模塊組件。

背景技術

現有光譜儀技術通常包括使用復雜的系統配置，這種配置在諸如用于遙感、過程控制等的現場條件下可能難以操作和維護。例如，在利用基于光譜儀的感測的一些應用中，多種安全和/或可用性特征中的一種或多種(例如，減小尺寸和/或功耗、更好的溫度控制、降低爆炸風險等)可以通過減小光源模塊的尺寸和熱質量來改進，該光源模塊可連接到光譜儀系統的控制器并且容納光源、透鏡和熱控制設備。

發明內容

在本公開的一個方面，一種用于組裝光源模塊的方法包括相對于基座定位多導體部件以提供多個電導體，其中基座包括表面和從該表面突出的支撐特征，多導體部件包括多個電導體和接觸基座的基座溫度傳感器，基座溫度傳感器電連接到多個電導體中的至少一個。該方法包括：將安裝板連接到支撐特征，安裝板具有附接到其的光源，光源被定向成使得從光源發射的輻射被引導離開基座的表面，光源包括半導體激光器；以及將基座的與表面相反的一側安裝到熱或溫度控制設備的冷側，其中熱或溫度控制設備的相對熱側被安裝到熱板。該方法進一步包括：將透鏡單元固著在基座的表面附近，該透鏡單元具有附接在其中的透鏡，其中該固著包括相對于從光源發射的輻射來定位和定向透鏡單元；以及將電連接到基座溫度傳感器的多個電導體中的至少一個進一步連接到光學點火安全保護系統，該光學點火安全保護系統被配置成如果基座溫度傳感器指示光源的溫度在安全范圍之外則中斷到光源的電流。

在該方法的一些變型中，以下中的一個或多個可以可選地包括在任何可行的組合中。在實施例中，基座溫度傳感器包括多個基座溫度傳感器，其被配置成向光學點火安全保護系統提供信號，光學點火安全保護系統被配置成如果來自多個基座溫度傳感器的信號中的任何指示光源的溫度在安全范圍之外，則中斷到光源的電流。在另一實施例中，透鏡單元關于透鏡單元軸線旋轉對稱。

在又一實施例中，透鏡單元在基座的表面附近的固著包括：將至少部分地圍繞透鏡單元的至少一部分的套筒在套筒的第一端部處附接到基座的表面；以及將透鏡單元進一步定位和保持在套筒內距基座的焦距處，以提供從光源到透鏡的輻射的期望焦距長度。在這樣的實施例中，透鏡單元在套筒內距基座的焦距處的定位和保持包括使用通過輻射和/或熱中的任一者或兩者固化的粘合劑，其中粘合劑被施加在透鏡單元的外表面和套筒的內表面之間以及套筒的第一端部和基座的表面之間。在這樣的實施例中，該方法還可以包括：相對于基座平移透鏡單元和套筒的組合，以實現透鏡單元的透鏡和基座在x維度和y維度上的期望對準，其中x維度和y維度平行于基座的上表面；以及執行透鏡單元相對于套筒的延伸或縮回，以將透鏡在垂直于x維度和y維度的z維度上定位在距光源的焦距處的位置。在這樣的實施例中，該方法可以進一步包括檢查焦距，其中檢查包括：使輻射由光源發射；以及測試輻射的焦點，以確定透鏡單元和透鏡相對于套筒和光源的優選位置。在這樣的實施例中，該方法可以進一步包括：第一次固化粘合劑，第一次固化包括使固化輻射穿過套筒的至少一部分，套筒包括可透射固化輻射的材料；以及隨后通過另一技術第二次固化粘合劑。

在又一實施例中，熱板包括一個或多個機械接合和配準特征，并且透鏡單元在基座的表面附近的固著進一步包括在相對于機械接合和配準特征的一組公差內建立從光源發射的輻射的束角、極性和位置。在另一實施例中，安裝板到支撐特征的連接包括在多導體部件中的電導體和安裝板上的導電元件之間進行電連接，其中安裝板和多導體部件以近似直角接合。