[發(fā)明專利]一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊及其模組

在審

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• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111830485A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郎歡標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市美光達(dá)光學(xué)科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/484;G01S17/10;G02B1/00;G02B1/04;G02B3/00;G02B27/09
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝;孫曉淑

1.一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，包括基座(10)，所述基座(10)裝設(shè)有基板(1)，裝設(shè)在基板(1)上的垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)，裝設(shè)在基座(10)內(nèi)部并將垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)發(fā)射的光束角度進(jìn)行擴大的廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)由至少一片鏡片構(gòu)成，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)中至少一個鏡片為中間凹下的凹透鏡，所述凹透鏡的其中一個曲面輪廓為中間凹下且逐漸向外側(cè)作弧狀坡形延伸并位于垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)發(fā)光表面對應(yīng)面的另一側(cè)，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)的光束擴大全角在60°至150°之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述凹透鏡的邊緣處最大的光擴展角度大于入射到該透鏡的光束角度的1.25倍以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)為一種多芯片的VCSEL陣列激光發(fā)射管或者單芯片的激光發(fā)射管，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)發(fā)射光的波長為700nm-5000nm之間或者可見光波段。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)的底面導(dǎo)電極通過導(dǎo)電膠與基板(1)上的導(dǎo)電極貼合導(dǎo)通，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)的表面導(dǎo)電極通過導(dǎo)電引線(9)與基板(1)上的另一個導(dǎo)電極焊接導(dǎo)通，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)工作點亮?xí)r通過基板(1)上的兩個導(dǎo)電極供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)的鏡片為光學(xué)透明樹脂材料構(gòu)件、光學(xué)透明硅膠材料構(gòu)件、玻璃材料構(gòu)件或者光敏無影膠材料構(gòu)件；

所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)的鏡片材料的光學(xué)折射率在940nm波段介于1.30-1.75之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述基座(10)為聚鄰苯二甲酰胺PPA材料構(gòu)件或者聚酰亞胺樹脂PI材料構(gòu)件，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)其中的一個鏡片與基座(10)為雙料一體成型或者廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)的鏡片與基座(10)通過粘接膠固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)其中的一個鏡片與基座(10)為材料相同的一體結(jié)構(gòu)，所述鏡片材料為透明液態(tài)硅膠或者耐高溫透明樹脂，所述耐高溫透明樹脂的玻璃化溫度介于200-300℃之間，光學(xué)折射率在940nm波段介于1.30-1.75之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述廣角擴束透鏡系統(tǒng)(6)的鏡片表面鍍有光學(xué)增透膜或者透近紅外波段的帶通濾波光學(xué)膜或者在鏡片材料中摻雜透紅外波段的染色材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)由多顆點狀的表面發(fā)射垂直腔激光器排列而成，排列方式為交錯排列、6邊形排列、4邊形排列或者隨機散亂排列。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于廣角飛行時間光學(xué)測距的紅外發(fā)射模塊，其特征在于，所述垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL芯片(2)的發(fā)射角全角在15°至90°之間。