CN102868081A - 阵列激光器的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列激光器的固定装置。本发明中的阵列激光器的固定装置包括：激光器底板、激光器压板、多个镜托、多个弹性垫圈和镜托压板。通过使用本发明中的阵列激光器的固定装置，可以满足阵列激光器的光学要求，同时降低对机加工精度的要求。

Description

阵列激光器的固定装置

技术领域

本发明涉及激光器技术，特别涉及一种阵列激光器的固定装置。

背景技术

在目前的投影设备市场中，激光光源日益显示出其强大的生命力，越来越多的厂商都相继推出各种激光投影产品。作为激光光源的核心，激光器是必不可少的重要部件。为达到高亮度，现有的激光光源一般都是将数十颗激光器阵列排布以形成阵列激光器，从而达到所需的亮度要求。

现有技术中的阵列激光器一般都是由多个激光器组合而成，而且阵列激光器中的每个激光器都配置有一个准直镜片。在实际应用情况下，阵列激光器对于激光器与准直镜片的同轴度要求极高，而且由于各个激光器的光学基准面与对应的准直镜片之间的距离在光学设计上是一个十分重要的参数，因此对于该距离的精度也有很高的要求。为了满足上述的要求，则需要提供比较合理的阵列激光器的固定装置。

在目前的现有技术，虽然已经提出了一些阵列激光器的固定装置，但现有的阵列激光器的固定装置几乎都是最简单的结构方式。

图1为现有技术中的激光器的结构示意图。图2（a）为现有技术中的阵列激光器的固定装置的正面结构示意图。图2（b）为现有技术中的阵列激光器的固定装置的剖面示意图。

如图1所示，所述激光器10包括：顶部11、底部12和引脚13。其中，所述激光器10的底部12的上表面即为该激光器的光学基准面14，而所述激光器10的顶部11还设置有可以输出激光的激光器发射面15。

如图2（a）和图2（b）所示，所述阵列激光器的固定装置包括：激光器底板21和激光器盖板22。其中，所述激光器底板21上开设有用于固定激光器10的通孔23，所述激光器10穿过所述通孔23固定在所述激光器底板21上。所述激光器盖板22的底面压在所述激光器底板21上；所述激光器盖板22上开设有圆槽，用于固定准直镜20；所述准直镜20的下部固定在所述激光器盖板22上的圆槽中。为了保证激光器10和准直镜20之间的同轴度，所述激光器底板21和激光器盖板22用精准定位进行限位。根据图2所示可知，虽然现有技术中的阵列激光器的固定装置的结构比较简单，但是该阵列激光器的固定装置需要在两块平板（即激光器底板21和激光器盖板22）上分别加工出几十个圆孔。由于圆孔加工的过程本身本来就很难保证极高的尺寸准确性，更何况是需要在两块平板上分别加工几十个孔，并且要求这些孔之间有极高的同轴度，

因此，现有技术中的阵列激光器的固定装置一般都难以满足阵列激光器在光学上的严格要求，而且阵列激光器的固定装置的制作过程中对于加工精度的要求也非常高，因此成本也比较高。

发明内容

根据本发明，提供了一种阵列激光器的固定装置，从而能够满足阵列激光器的光学要求，同时降低对机加工精度的要求。

根据本发明的一种阵列激光器的固定装置，其包括：激光器底板、激光器压板、多个镜托、多个弹性垫圈和镜托压板；其中，

所述激光器底板上设置有多个可供激光器的引脚穿过的第一通孔，还设置有环绕所述第一通孔且可容置所述激光器的底部的第一阶状结构；

所述激光器压板上设置有多个可供激光器的顶部穿过的第二通孔；每个第二通孔的边缘上都设置有两个相对设置的且可与所述激光器的光学基准面抵接的伸出部；

所述镜托具有一圆柱状本体，所述本体的中轴处设置有第三通孔；所述本体的正面设置有环绕所述第三通孔且可容置准直镜的底部的第二阶状结构；所述本体的背面设置有一环绕所述第三通孔的底座；所述底座上设置有环绕所述第三通孔且可容置所述激光器顶部的第三阶状结构；所述底座的底部穿过所述激光器压板的第二通孔与所述激光器的光学基准面抵接；所述镜托还具有环绕于所述本体外侧的环筋；

所述弹性垫圈，设置于所述镜托的环筋上；

所述镜托压板上设置有多个可供所述镜托本体的上部穿过的第四通孔，所述镜托压板的底面与所述镜托的弹性垫圈抵接。

其中，所述激光器底板上的第一阶状结构的深度小于所述激光器的底部的高度。

其中，所述激光器的底部设置有定位缺口；

所述激光器底板的第一通孔上设置有与所述激光器的定位缺口相对应的定位凸起部。

其中，所述激光器底板的上表面上设置有多个预定位柱；

所述激光器压板上设置有与所述预定位柱相对应的第一预定位孔；

所述镜托压板上设置有与所述预定位柱相对应的第二预定位孔。

其中，所述激光器底板的上表面上还设置有多个固定通孔；

所述激光器压板上设置有与所述固定通孔相对应的第一螺钉过孔；

所述镜托压板上设置有与所述固定通孔相对应的第二螺钉过孔。

其中，所述激光器压板由钢板制成。

其中，所述激光器压板的厚度约为1mm。

其中，所述镜托底座与所述激光器的顶部的接触之处通过点胶固定。

其中，所述镜托压板由钢板制成.

其中，所述镜托压板的厚度约为1mm。

其中，所述镜托压板上的第四通孔的直径大于所述镜托上的环筋的直径。

其中，所述弹性垫圈由硅橡胶材料制成。

由上述技术方案可见，本发明中的阵列激光器的固定装置中主要包括：激光器底板、激光器压板、多个镜托、多个弹性垫圈和镜托压板。其中，由于每一个激光器与其对应的准直镜是设置在同一个镜托上，且所述镜托底座的底部与所述激光器的光学基准面直接抵接，因此可以很好地保证激光器的光学基准面与准直镜之间的距离，从而可以很好地满足阵列激光器的光学要求，达到设计目的。此外，由于对于阵列激光器中的每一个激光器，均可通过调节对应的镜托来调整该激光器与其对应的准直镜之间的同轴度，使得阵列激光器与阵列准直镜之间的对准关系变为单个对准，从而大大降低了对激光器底板、激光器压板和镜托压板的机械加工精度，有效地降低阵列激光器的固定装置的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为现有技术中的激光器的结构示意图；

图2（a）为现有技术中的阵列激光器的固定装置的正面结构示意图；

图2（b）为现有技术中的阵列激光器的固定装置的剖面示意图；

图3为本发明实施例中的阵列激光器的固定装置的正面结构示意图；

图4为本发明实施例中的阵列激光器的固定装置的剖面示意图；

图5为本发明实施例中的激光器底板的结构示意图；

图6为本发明实施例中的激光器压板的结构示意图；

图7（a）为本发明实施例中的镜托的正面立体结构示意图；

图7（b）为本发明实施例中的镜托的背面立体结构示意图；

图7（c）为本发明实施例中的镜托的俯视图；

图7（d）为本发明实施例中的镜托的剖面示意图；

图8为本发明实施例中的激光器、镜托和准直镜的装配示意图；

图9（a）为本发明实施例中的弹性垫圈的正视图；

图9（b）为本发明实施例中的弹性垫圈的侧视图；

图10为本发明实施例中的镜托压板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

参见图3至图10，本实施例中的阵列激光器的固定装置包括：激光器底板31、激光器压板32、多个镜托33、多个弹性垫圈34和镜托压板35。

其中，所述激光器底板31上设置有多个可供激光器10的引脚13穿过的第一通孔310，还设置有环绕所述第一通孔310且可容置所述激光器10的底部12的第一阶状结构311；

所述激光器压板32上设置有多个可供激光器10的顶部11穿过的第二通孔320；每个第二通孔320的边缘上都设置有两个相对设置的且可与所述激光器10的光学基准面14抵接的伸出部321；

所述镜托33具有一圆柱状本体331，所述本体331的中轴处设置有第三通孔330；所述本体331的正面设置有环绕所述第三通孔330且可容置准直镜20的底部的第二阶状结构332；所述本体331的背面设置有一环绕所述第三通孔330的底座333；所述底座333上设置有环绕所述第三通孔330且可容置所述激光器10顶部11的第三阶状结构334；所述底座333的底部穿过所述激光器压板32的第二通孔320与所述激光器10的光学基准面14抵接；所述镜托33还具有环绕于所述本体331外侧的环筋335；

所述弹性垫圈34，设置于所述镜托33的环筋335上；

所述镜托压板35上设置有多个可供所述镜托33本体331的上部穿过的第四通孔350，所述镜托压板35的底面与所述镜托33的弹性垫圈34抵接。

根据上述阵列激光器的固定装置的结构可知，所述阵列激光器中的每个激光器10在插入所述激光器底板31上之后，将被激光器压板32压在所述激光器底板31上；而每个激光器10的上方都将放置一个镜托33，且所述镜托33将被镜托压板35固定在所述激光器10的上方，所述准直镜20将放置在所述镜托33上。在上述的阵列激光器的固定装置中，由于每个激光器10都对应一个镜托33和一个准直镜20，激光器10及其对应的准直镜20设置在同一个镜托33上，且所述镜托33底座333的底部与所述激光器10的光学基准面14直接抵接，因此可以很好地保证激光器10的光学基准面14与准直镜20之间的距离，从而可以很好地满足阵列激光器的光学要求，达到设计目的。同时，由于在上述阵列激光器的固定装置中，对于阵列激光器中的每一个激光器10，均可通过调节对应的镜托33来调整该激光器与其对应的准直镜20之间的同轴度，使得阵列激光器与阵列准直镜之间的对准关系变为单个对准，即可以单独调整任意一个激光器10与准直镜20之间的同轴度，从而大大降低了对激光器底板31、激光器压板32和镜托压板35的机械加工精度，有效地降低阵列激光器的固定装置的生产成本。

参见图6至图10，并结合图3至图5，在本发明的较佳实施例中，所述激光器底板31上的第一阶状结构311的深度小于所述激光器10的底部12的高度，从而使得将所述激光器10放置在所述激光器底板31上时，所述激光器10的光学基准面14可高出所述激光器底板31，以便于所述光学基准面14与其它的部件接触，从而可以保证所述光学基准面14到准直镜20的距离的精度。

较佳的，所述激光器10的底部12还设置有定位缺口16，而所述激光器底板31的第一通孔310上则还设置有与所述激光器10的定位缺口16相对应的定位凸起部314。当将所述激光器10插入所述激光器底板31的第一通孔310中时，可将所述激光器10的定位缺口16对准所述激光器底板31的第一通孔310上的定位凸起部314插入，从而可以在插入激光器10的过程中起到相互定位的作用，还可以更好地将所述激光器10固定在所述激光器底板31的第一通孔310中。

另外，在本发明的较佳实施例中，所述激光器底板31的上表面上还设置有多个预定位柱312，而所述激光器压板32上设置有与所述预定位柱312相对应的第一预定位孔322，所述镜托压板35上设置有与所述预定位柱312相对应的第二预定位孔352。在安装所述阵列激光器的固定装置时，可将所述激光器底板31上的预定位柱312分别穿过所述激光器压板32和镜托压板35上的第一预定位孔322和第二预定位孔352，从而实现所述激光器压板32和镜托压板35对所述激光器底板31的定位，并可对所述激光器底板31、激光器压板32和镜托压板35起到一定的固定作用。

另外，在本发明的较佳实施例中，所述激光器底板31的上表面上还设置有多个固定通孔313，而所述激光器压板32上则设置有与所述固定通孔313相对应的第一螺钉过孔323，所述镜托压板35上则设置有与所述固定通孔313相对应的第二螺钉过孔353。在安装所述阵列激光器的固定装置时，可将第一固定螺钉穿过所述激光器压板32上的第一螺钉过孔323，旋入所述激光器底板31上的固定通孔313中，从而将所述激光器压板32固定在所述激光器底板31上；另外，还可以将第二固定螺钉穿过所述镜托压板35上的第二螺钉过孔353，旋入所述激光器底板31上的固定通孔313中，从而将所述镜托压板35固定在所述激光器底板31上。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述激光器压板32可由钢板制成。较佳的，所述激光器压板32的厚度可以约为1mm。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述镜托33底座333与所述激光器10的顶部11的接触之处通过点胶固定，从而可以有效地保证所述镜托33与所述激光器10处于最佳同轴状态。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述镜托压板35可由钢板制成。较佳的，所述镜托压板35的厚度可以约为1mm。较佳的，所述镜托压板35上的第四通孔350的直径大于所述镜托33上的环筋335的直径，因此可以避免所述镜托压板35在径向上与所述镜托33相碰，从而使得所述镜托压板35可以在保证压住镜托33的同时而不破坏所述镜托33与激光器10之间的同轴度精度。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述弹性垫圈34可由硅橡胶材料制成。

参见图3至图10，本实施例中所述阵列激光器的固定装置的组装及调整过程如下所示：

在需要将多个激光器10组成阵列激光器，并使用本实施例中所述阵列激光器的固定装置对阵列激光器中的各个激光器10进行固定时，可先将各个激光器10分别插入到所述激光器底板31的第一通孔310中，即将各个激光器10的引脚13穿过所述激光器底板31上的第一通孔310，并使得各个激光器10的底部12的下表面与所述激光器底板31上的第一阶状结构311抵接。

在将各个激光器10插到所述激光器底板31上之后，即可将各个激光器10的顶部11穿过所述激光器压板32上的第二通孔320，并使得各个激光器10的光学基准面14与所述第二通孔320边缘上的伸出部321抵接，接着使用第一固定螺钉将所述激光器压板32固定在所述激光器底板31上。因此，通过所述激光器压板32与激光器底板31的配合，即可将所述激光器10固定在所述激光器底板31上。

然后，可在每个激光器10的上方都放置一个镜托33。设置镜托33的主要目的是为了直接连接激光器10和准直镜20，消除外部误差，保证激光器10和准直镜20的同轴度，提高光学效率。

所述镜托33底座333的底部穿过所述激光器压板32上的第二通孔320，与所述激光器10的光学基准面14抵接，并同时使得所述激光器10顶部11与所述镜托33底座333上的第三阶状结构334抵接。由于所述镜托33本体331的中部设置有第三通孔330且所述第三阶状结构334环绕所述第三通孔330，因此从所述激光器10的顶部11的激光器发射面15输出的激光可从所述第三通孔330中射出。

较佳的，在设置好镜托33之后，可以将所述镜托33底座333与所述激光器10的顶部11相接触的地方用点胶等方法进行预固定，以保证所述镜托33与所述激光器10处于最佳同轴状态。

然后，可通过镜托压板35将所述镜托33固定在所述激光器10的上方，并使用第二固定螺钉将所述镜托压板35固定在所述激光器底板31上。由于每一个激光器10上都会放置一个镜托33，因此各个镜托33的上表面很难保证处于同一个理想平面上。为了避由于各个镜托33的上表面不处于同一个平面的原因而导致的受力不均，将在每个镜托33的环筋335上均放置一个弹性垫圈34，然后再将镜托压板35压在所述弹性垫圈34上，并使得所述镜托33的上部从所述镜托压板35上的第四通孔350中穿出。由于上述的弹性垫圈34具有一定的弹性，而所述镜托压板35是和这些弹性垫圈34抵接，因此可以有效地避免由于各个镜托33的上表面不处于同一个平面的原因而导致的受力不均，从而可以有效地保证整个阵列激光器的固定装置的可靠性。另外，由于所述镜托压板35上的第四通孔350的直径较大，因此可以避免所述镜托压板35在径向上与所述镜托33相碰，从而使得所述镜托压板35可以在保证压住镜托33的同时而不破坏所述镜托33与激光器10之间的最佳同轴状态。

最后，即可在每一个镜托33的第二阶状结构332中都放置一个准直镜20，所述准直镜20的底部与所述第二阶状结构332抵接。

通过上述的组装及调整过程之后，即可通过使用上述的阵列激光器的固定装置组成一个阵列激光器，该阵列激光器中的每一个激光器10都配置有一个准直镜20。由于上述的阵列激光器的固定装置中的镜托33底座333的底部可以直接与所述激光器10的光学基准面14接触，通过该光学基准面14和激光器10的配合，即可保证激光器10的光学基准面14到准直镜20的距离。

综上可知，在本发明中所提供的阵列激光器的固定装置中，由于每个激光器都对应一个镜托和一个准直镜，激光器及其对应的准直镜设置在同一个镜托上，且所述镜托底座的底部与所述激光器的光学基准面直接抵接，因此可以很好地保证激光器的光学基准面与准直镜之间的距离，从而可以很好地满足阵列激光器的光学要求，达到设计目的。同时，由于在上述阵列激光器的固定装置中，对于阵列激光器中的每一个激光器，均可通过调节对应的镜托来调整该激光器与其对应的准直镜之间的同轴度，使得阵列激光器与阵列准直镜之间的对准关系变为单个对准，即可以单独调整任意一个激光器与准直镜之间的同轴度，从而大大降低了对激光器底板、激光器压板和镜托压板的机械加工精度，有效地降低阵列激光器的固定装置的生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阵列激光器的固定装置，其特征在于，包括：激光器底板、激光器压板、多个镜托、多个弹性垫圈和镜托压板；其中，

所述激光器底板上设置有多个可供激光器的引脚穿过的第一通孔，还设置有环绕所述第一通孔且可容置所述激光器的底部的第一阶状结构；

所述激光器压板上设置有多个可供激光器的顶部穿过的第二通孔；每个第二通孔的边缘上都设置有两个相对设置的且可与所述激光器的光学基准面抵接的伸出部；

所述镜托具有一圆柱状本体，所述本体的中轴处设置有第三通孔；所述本体的正面设置有环绕所述第三通孔且可容置准直镜的底部的第二阶状结构；所述本体的背面设置有一环绕所述第三通孔的底座；所述底座上设置有环绕所述第三通孔且可容置所述激光器顶部的第三阶状结构；所述底座的底部穿过所述激光器压板的第二通孔与所述激光器的光学基准面抵接；所述镜托还具有环绕于所述本体外侧的环筋；

所述弹性垫圈，设置于所述镜托的环筋上；

所述镜托压板上设置有多个可供所述镜托本体的上部穿过的第四通孔，所述镜托压板的底面与所述镜托的弹性垫圈抵接。

2.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述激光器底板上的第一阶状结构的深度小于所述激光器的底部的高度。

3.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述激光器的底部设置有定位缺口；

所述激光器底板的第一通孔上设置有与所述激光器的定位缺口相对应的定位凸起部。

4.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述激光器底板的上表面上设置有多个预定位柱；

所述激光器压板上设置有与所述预定位柱相对应的第一预定位孔；

所述镜托压板上设置有与所述预定位柱相对应的第二预定位孔。

5.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述激光器底板的上表面上还设置有多个固定通孔；

所述激光器压板上设置有与所述固定通孔相对应的第一螺钉过孔；

所述镜托压板上设置有与所述固定通孔相对应的第二螺钉过孔。

6.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述激光器压板的厚度约为1mm。

7.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述镜托底座与所述激光器的顶部的接触之处通过点胶固定。

8.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述镜托压板的厚度约为1mm。

9.如权利要求1所述的阵列激光器的固定装置，其特征在于：

所述镜托压板上的第四通孔的直径大于所述镜托上的环筋的直径。

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