激光模組及圖像信息捕獲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光模組及應(yīng)用該激光模組的圖像信息捕獲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，人們正在開發(fā)投射激光來顯示圖像的圖像投射裝置(又被成為“激光投影儀”)。激光發(fā)光元件輸出的激光，其色純度高于普通燈泡輸出的光，并且能夠提高顏色再現(xiàn)性?，F(xiàn)有的激光投影儀的半導(dǎo)體激光器發(fā)出點(diǎn)光束，準(zhǔn)直鏡接收點(diǎn)光束并將點(diǎn)光束準(zhǔn)直化成為準(zhǔn)直光束，再由衍射光學(xué)元件接收準(zhǔn)直光束將之衍射后輸出所需的衍射光。上述的光源架構(gòu)中，半導(dǎo)體激光器和準(zhǔn)直鏡間的工作距離特定且需要高準(zhǔn)確度，因此增加了組裝成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，緊湊穩(wěn)定，體積小，組裝成本較低的激光模組及應(yīng)用該激光模組的圖像信息捕獲裝置。
[0004]—種激光模組，包括:
[0005]光源，用于出射激光；
[0006]準(zhǔn)直光學(xué)元件，用于將從所述光源出射的激光變換成平行光；及
[0007]衍射光學(xué)元件，設(shè)置于所述準(zhǔn)直光學(xué)元件遠(yuǎn)離所述光源的一側(cè)，用于通過衍射將所述平行光變換成具有一定擴(kuò)散角的、能形成一定圖案的激光光束。
[0008]在其中一個實施例中，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件包括第一透明基板及形成在所述第一透明基板的表面上的第一相位波帶衍射結(jié)構(gòu)。
[0009]在其中一個實施例中，所述第一相位波帶衍射結(jié)構(gòu)根據(jù)未準(zhǔn)直的入射光和準(zhǔn)直的出射光計算求得的所述準(zhǔn)直光學(xué)元件的透過率函數(shù)生成。
[0010]在其中一個實施例中，所述衍射光學(xué)元件包括第二透明基板及形成在所述第二透明基板的表面上的第二相位波帶衍射結(jié)構(gòu)。
[0011]在其中一個實施例中，所述第一相位波帶衍射結(jié)構(gòu)根據(jù)準(zhǔn)直的入射光和具有擴(kuò)散角的、形成圖案的出射光計算求得的所述衍射光學(xué)元件的透過率函數(shù)生成。
[0012]在其中一個實施例中，所述激光模組還包括固定件，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和所述衍射光學(xué)元件分別固定在所述固定件上。
[0013]在其中一個實施例中，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和所述衍射光學(xué)元件固定于所述固定件的一側(cè)。
[0014]在其中一個實施例中，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和所述衍射光學(xué)元件分別固定于所述固定件相對兩側(cè)。
[0015]在其中一個實施例中，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和所述衍射光學(xué)元件均為平板型元件。
[0016]一種圖像信息捕獲裝置，包括前面板和盒體，所述盒體一側(cè)開口并與所述前面板相連，其特征在于，所述盒體內(nèi)設(shè)有金屬支架及設(shè)置在所述金屬支架上的控制電路板、RGB攝像頭、紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、及上述任意一項的激光模組。
[0017]由于僅用兩片光學(xué)元件即可完成激光光束的準(zhǔn)直，然后出射具有一定擴(kuò)散角的、能形成一定圖案的激光光束，因此上述激光模組具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊穩(wěn)定、體積小、組裝成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將會變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，且并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0019]圖1為第一實施例的激光模組的立體示意圖；
[0020]圖2為第一實施例的激光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3A為圖1中準(zhǔn)直光學(xué)元件的局部示意圖；
[0022]圖3B為沿圖3A中A_A線的剖視圖；
[0023]圖4為圖1中衍射光學(xué)元件的主視圖；
[0024]圖5A為圖1中衍射光學(xué)元件的局部示意圖；
[0025]圖5B為沿圖5A中B-B線的剖視圖；
[0026]圖6為圖1所示激光模組所形成的激光點(diǎn)陣圖；
[0027]圖7為第二實施例的激光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8為應(yīng)用一實施例的激光模組的圖像信息捕獲裝置的立體分解示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0030]請同時參閱圖1和圖2，實施例一的激光模組100包括光源20、固定件40、準(zhǔn)直光學(xué)元件 60 及衍射光學(xué)元件 80 (DOE:Diffractive Optical Element)。
[0031]光源20用于發(fā)射具有一定發(fā)散角的非準(zhǔn)直激光光束。本實施例中的激光光源可為常見的半導(dǎo)體邊射型激光器(edge emitting laser)、垂直共振腔面發(fā)射激光器(VCSEL)或其它種類的激光光源。所發(fā)射的激光的波長優(yōu)選位于紅外區(qū)域，例如輸出波長為830nm。
[0032]固定件40大致為方形塊狀物，其主要用于固定準(zhǔn)直光學(xué)元件60及衍射光學(xué)元件80。固定件40中部開設(shè)有用于透光的圓形的通孔42。本實施例中，固定件40遠(yuǎn)離光源20的一側(cè)開設(shè)有方形的安裝槽44。
[0033]準(zhǔn)直光學(xué)元件60設(shè)置于安裝槽44內(nèi)。準(zhǔn)直光學(xué)元件60大致為方形板，其厚度約為1mm。請一并參閱圖3A和圖3B，準(zhǔn)直光學(xué)元件60為具有相位波帶衍射結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，其包括第一透明基板62及形成在第一透明基板62表面上的凸凹不平的非透明的第一相位波帶衍射結(jié)構(gòu)64。本實施例中，第一相位波帶衍射結(jié)構(gòu)64的水平距離約為7.344 μ m，高度差約為0.782 μm,高度平均值約為1.648 μπι，角度約為6.076°，橫截面長度約為7.563 μm，橫截面面積約為4.729 μπι2?？筛鶕?jù)給定的入射光和所要求的出射光來計算求得準(zhǔn)直光學(xué)元件60的透過率函數(shù)，再根據(jù)該透過率函數(shù)生成相應(yīng)的相位波帶衍射結(jié)構(gòu)，并在第一透明基板62的表面上通過光學(xué)微加工工藝制作這樣的衍射結(jié)構(gòu)。本實施例中，入射光為未準(zhǔn)直的激光，出射光為準(zhǔn)直的平行光束。相對于傳統(tǒng)的凸透鏡式的準(zhǔn)直元件，上述準(zhǔn)直光學(xué)元件60具有體積較小、方便安裝等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選的，