[實(shí)用新型]勻化模塊及點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222927235.8
• 申請日: 2022-11-03
• 公開（公告）號: CN218298674U
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙小波;朱瑞;郝成龍;譚鳳澤;朱健
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳邁塔蘭斯科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B27/30
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 邱青云

本申請公開了勻化模塊和點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)。本申請的勻化模塊包括準(zhǔn)直透鏡陣列、光學(xué)細(xì)分器和光學(xué)積分器，并且本申請的點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)包括該勻化模塊。由此，通過該勻化模塊可以對光源出射的光進(jìn)行良好的勻化處理，從而使點(diǎn)云圖案更加均勻，提高探測結(jié)果準(zhǔn)確度，此外，通過調(diào)整減小點(diǎn)云單元中光點(diǎn)數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云的勻化和/或增強(qiáng)，從而使得本申請的點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)可以在較遠(yuǎn)的探測距離上使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種勻化模塊和點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術(shù)

點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在ToF(Time of Flight)裝置、激光雷達(dá)等設(shè)備上，具有廣泛的發(fā)展前景和市場空間。由于高功率激光器的成本高，為了降低成本，在點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)中通常使用較低功率的多個不同的單個激光光源，然而這些單個光源之間存在特性差異較大的問題，例如其強(qiáng)度、光束發(fā)散度、角輻照度、波長、脈沖形狀或者熱分布差異大，會對點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)造成影響，使得最終形成不均勻的光斑圖案投影。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，在本申請的第一方面中，本申請的實(shí)施例提供了一種勻化模塊，用于對從光源陣列出射的光進(jìn)行勻化，勻化模塊在光源陣列的光的出射方向上依次包括：

準(zhǔn)直透鏡陣列，所述準(zhǔn)直透鏡陣列的每個準(zhǔn)直透鏡單元的中軸線與光源陣列的每個光源的中心同軸設(shè)置，所述準(zhǔn)直透鏡陣列配置為，將從光源陣列出射的光準(zhǔn)直射出；

光學(xué)細(xì)分器，所述光學(xué)細(xì)分器配置為，將準(zhǔn)直入射的光細(xì)分為多個子光束并且分別聚焦形成二次光源；

光學(xué)積分器，所述光學(xué)積分器配置為，在進(jìn)光側(cè)將從光學(xué)細(xì)分器出射的多個子光束進(jìn)行準(zhǔn)直，并且在出光側(cè)使光會聚射出。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，光學(xué)積分器包括：積分器準(zhǔn)直超透鏡，所述積分器準(zhǔn)直超透鏡包括多個子區(qū)域，所述子區(qū)域?qū)?yīng)于二次光源的位置和數(shù)量設(shè)置，并且將入射至多個子區(qū)域的光分別準(zhǔn)直射出；以及積分器會聚超透鏡，其配置為，將從積分器準(zhǔn)直超透鏡出射的準(zhǔn)直光束會聚射出。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，積分器準(zhǔn)直超透鏡和積分器會聚超透鏡一體地構(gòu)成。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，準(zhǔn)直透鏡陣列包括準(zhǔn)直超透鏡陣列或由準(zhǔn)直超透鏡陣列構(gòu)成。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，準(zhǔn)直透鏡單元的口徑k滿足：

k≥2(d+h)，

其中h為光源陣列的單個光源的半高，d為相鄰光源之間的間距。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，相鄰光源之間的間距d滿足：

d≥2*f*tanθ，

其中f為單個準(zhǔn)直透鏡單元的焦距，θ為單個光源發(fā)散半角。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，光學(xué)細(xì)分器和光學(xué)積分器之間的間距d₃滿足：

d₃＝f₂+f₃，

其中f₂為光學(xué)細(xì)分器的焦距，并且f₃為光學(xué)細(xì)分器的進(jìn)光側(cè)的焦距。

在本申請的勻化模塊的一個實(shí)施方式中，準(zhǔn)直透鏡陣列、光學(xué)細(xì)分器和光學(xué)積分器通過晶圓級封裝結(jié)合。

在本申請的第二方面中，本申請的實(shí)施例提供一種點(diǎn)云發(fā)射系統(tǒng)，其包括：

光源陣列，所述光源陣列包括m個光源；

根據(jù)本申請的勻化模塊，用于將從光源陣列出射的光均勻化，并且會聚射出；