CN104220922B - 包括二极管激光器阵列的照明或指示设备 - Google Patents

Abstract

激光照明器/指示器包括用于提供激光束的二极管激光器阵列，其中每个二极管激光器的快轴相对于每个其他二极管激光器的快轴旋转以使得由全部所述二极管激光器形成的远场激光点看起来比由所述二极管激光器之一形成的激光点更圆。该设备还包括用于是每个激光束成形的光束成形光学器件和基本上透明的窗部，所述窗部上放置多个漫射器以在窗部移动时改变至少一个激光束的散度。

Description

包括二极管激光器阵列的照明或指示设备

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2012年3月27日申请的、申请号61/616320的美国临时专利申请的优先权和权益，并另外要求2013年3月12日申请的、申请号13/797470的美国发明专利申请的优先权和权益，其在此全部并入作为参考。

技术领域

本发明的一个或多个实施方式总的涉及激光器，更具体地，涉及例如用于照明器和指示器中的具有可选散度的可调节的激光器阵列。

背景技术

激光器可以用来作为照明器和指示器。如果需要较明亮的照明或指示，那么有时可以使用较高功率的激光器。

当使用较高功率的激光器时，则可以提供较明亮的照明和较明亮的指示点。然而，随着功率水平的增加，由较高功率的激光器提供的废热变为更成问题。热量必须除去以避免激光器的过热。当激光器变得较热时，其效率下降，导致输出功率减小和过热，过热可以导致激光器故障。因此，热的考虑限制了照明器或指示器通常可以具有的功率量。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，激光照明器/指示器可以包括用于提供多个激光束的二极管激光器阵列。可移动的、基本上透明的窗部可以位于激光束的路径中。多个漫射器可以布置在窗部上并且可以放置成当窗部移动时改变至少一个激光束的散度。

根据本发明的另一个实施方式，一种方法可以包括确定激光器设备的所需总功率水平和确定提供所需总功率水平所要求的二极管激光器的数量。所述数量可以是至少两个并且每个二极管激光器都可以具有近似相同的功率。二极管激光器可被组装成阵列以部分地限定激光器设备。二极管激光器可以对准以使得其光束在离二极管激光器的预定远场距离处限定一激光点。

根据本发明的另一个实施方式，一种方法可以包括给处于阵列中的多个二极管激光器提供电力以提供对应的多个激光束，利用光学器件来成形光束的散度，并移动窗部，激光束被发射通过该窗部。窗部可以移动以使漫射器位于窗部上，以改变至少一个激光束的散度。

根据本发明的另一个实施方式，激光指示器可以包括多个激光二极管，每个激光二极管可以具有快轴，每个激光二极管的快轴可以对准以提供彼此靠近的激光点。激光束可以在近程处靠近彼此并且可以在远程处基本上互相叠在一起。每个激光二极管的快轴的取向或对准可以基本上不同于每个另外的激光二极管的快轴。以这种方式，激光点可以更紧密地群集而不裁剪和/或可以通过组合激光束形成更圆或圆形的激光点。各单独激光点的中心可以在远场中基本上对准(基本上互相叠在一起)。

本发明的范围由权利要求限定，权利要求并入本发明内容中作为参考。通过考虑下面对一个或多个实施方式的详细描述，本发明实施方式的更完整的理解以及其额外优点的实现将被提供给本领域技术人员。参考附图，将首先对其进行简要描述。

一种较高功率的激光器可以是与较低功率的激光器相同的激光器，但可以在较低的总驱动功率水平下操作以使得较低功率的激光器产生较少的光和较少的废热。较高功率的激光器可以是具有多个横模的激光器，因此该激光器需要较长焦距的透镜来以将其输出光束成形为与单模式激光器(单横模激光器)相同的光束散度。因而术语“较高功率的激光器”是描述产生更多的废热和/或需要较长焦距的透镜系统来提供光束的激光器相对的术语，所述光束成形为与另一个较低功率的激光器或以较低功率操作的激光器的散度相同。

附图说明

图1-3示出了根据本发明的实施方式的具有可选散度的可调节的激光器。

图4示出了根据本发明的实施方式的由光束成形的、高亮度的激光器的阵列产生的激光点。

图5示出了根据本发明的实施方式的处于窗部上的默认位置中的多个漫射器，默认位置例如光束路径之外的位置。

图6示出了根据本发明的实施方式的图5的漫射器，其旋转45度进入光束路径。

图7-9示出了根据本发明的实施方式的窗部，其具有用于三模式设备的漫射器。

图10-17示出了根据本发明的实施方式的窗部，其具有用于三模式照明器的漫射器且具有处于中心的激光指示器光束。

图18-21示出了根据本发明的实施方式的处于各种操作状态中的滑入式漫射器。

图22-24示出了根据本发明的实施方式的线性阵列，其具有处于各种操作状态中的旋转的窗部。

图25-27示出了根据本发明的实施方式的线性阵列，其具有处于各种操作状态中的滑入式窗部。

图28示出了根据本发明的实施方式的由于利用光束快轴旋转而引起的激光束的较紧密的群集，其中没有发生光束的裁剪。

图29示出了根据本发明的实施方式的由于没有使用快轴光束旋转而引起的激光束的较松散的群集，其中发生了光束的裁剪。

图30示出了根据本发明的实施方式的由于利用单个激光器和漫射器的照明引起的具有伪影的图像(表示仅用带工程漫射器的一个激光器的典型照明器所带来的问题)。

图31示出了根据本发明的实施方式的图30的具有文字的图像(表示仅用带工程漫射器的一个激光器的典型照明器所带来的问题)。

图32-34示出了根据本发明的实施方式的激光指示器的原型。

图35和36示出了根据本发明的实施方式的多元件的指示器照明器。

图37是方框图，表示根据本发明的实施方式的具有可选散度的可调节的激光器(通过滑入式或可旋转的漫射器)。

通过参照下面的详细描述可以最好地理解本发明的实施方式及其优点。应当理解的是，相同附图标记用于标识一个或多个图中所示的相同元件。

具体实施方式

披露了方法和系统以为激光照明器、激光指示器等提供增加的功率。根据一个实施方式，通过利用激光二极管阵列代替单个较高功率的激光二极管来提供增加的功率。

设计是易于调节的以提供所需的亮度或功率。亮度或功率可通过改变阵列的激光器的数量来调节。由于本文中讨论的强加在激光二极管功率上的约束，所以这种可调节性不能仅仅通过改变单个激光器的功率来提供。

通过用分开的激光二极管的阵列代替单个较大的激光二极管，可以使用较低功率的激光二极管获得相同的总功率或亮度。这种较低功率的激光二极管是更有热效率的。即，在提供相同亮度的情况下，与单个较高功率的激光二极管相比，由激光二极管的阵列所提供的废热更少。每个较低功率的激光器均需要更小的直径和更短焦距的透镜来单独实现与较高功率的激光器相同水平的光束成形，因为较高功率的激光器是多模激光器。多模激光器可以被定义为具有多个横模的激光器。因此，通过提供多个较小的激光器，可以实现更小直径的光束成形系统，并且组件中的透镜的总焦距更短。

简单的散热器可用于冷却激光器，不需要主动冷却。利用单个激光器提供相同的总功率通常需要主动冷却。因此，设计和构造都大大简化。小激光器在电-光功率转换上是更有效的，从而便于构造更高效的系统。

可通过使用漫射器来控制一个或多个激光束的散度。一个或多个漫射器可以移入和移出(多个)激光束的路径以提供所需量的散度。因此，用于指示的激光点的尺寸可以变化，并且被照明的区域的尺寸可以变化。

正如本领域技术人员将理解的，二极管激光器通常具有产生象散的或椭圆形的激光点的象散或椭圆形光束。这种激光器的快轴是从激光二极管发射的激光束的更迅速发散的轴。激光器的快轴可相对于彼此旋转，从而使激光点可以更紧密地群集而没有裁剪。即，激光器的快轴可以相对于彼此取向为不同的角度。当激光束被组合时，旋转快轴还可以提供更圆的或圆形的激光点。因此，通过相对于阵列中的其他激光器旋转快轴，来自快轴和工程漫射器的图像伪影可以被洗掉或减轻，如下文所述。

可以在用于漫射器的光束成形的激光束之间提供空间。因此，窗部的旋转或平移可以将漫射器移出该空间和移入激光束的路径。

根据一个实施方式，提供了组合的激光照明器和指示器。组合的激光照明器和指示器可以用在各种各样的不同应用中。例如，在枪炮瞄准器中，激光照明器可以很像手电筒一样用来照明目标，例如用于目标的定位和识别。而后激光指示器可以用来用枪进行瞄准。激光指示器功能和激光照明器功能可以同时使用，以使得可以在用枪进行瞄准时照明目标。选择照明激光器的散度的能力可以容许用户改变照明的亮度和照明区域的尺寸。

图1-3示出了根据本发明的实施方式的具有可选散度的可调节的激光器100。可调节的激光器100可以具有多个单独的激光器，如二极管激光器101。激光器101可以限定一阵列。可以使用任何数量的激光器101。例如，可调节的激光器100可以有2、3、4、5、6、8或更多个单独的激光器101。阵列可以具有任何所需的构形。例如，阵列可以是正方形、矩形、三角形或圆形的。

可调节的激光器100的可调节性容许提供所需的亮度或功率。可以用总所需功率除以单独的、较低功率的激光器101的功率以确定在可调节的激光器100中使用的单独的、较低功率的激光器101的数量。通过使用多个单独的、较低功率的激光器101，可以实现更好的热效率。因此，可以使用较高亮度的激光器101并且激光器101可以被光束成形以提供每单位角度具有更多激光能量的激光束。激光器101的各个光束可以组合成具有增强的光束成形的较高功率的光束。因此，激光器101可以被对准以在隔开一段距离的目标上形成单个激光点。

激光器101可以是单模或多模激光器101。单模激光器101可以用在需要较小、较亮的激光点的场合。可以使用具有几乎M²＝1光束的激光器101以便于使用具有非常短的焦距和小的直径的小光束成形光学器件。

光束成形光学器件，如该术语在本文中所使用的，可包括但不限于，快轴准直器、球面和非球面准直透镜、工程漫射器、全息光学器件、微透镜、发散透镜、棱镜、楔形件、重新映射漫射器、四分之一波片或改变激光束散度和/或光束形状的任何其他元件。

光束成形和漫射系统的总长度可以大大减小。当添加更多的激光器时，该长度不增加。

激光器可以具有任何所需的功率或功率的组合。例如，激光器可以是10mW激光器、200mW激光器、300mW激光器、500mW激光器、1瓦特激光器、2瓦特激光器或更大功率的激光器。

激光器101可以具有任何所需的频率或频率组合。为激光器101提供不同的频率可以减轻光束成形伪影并增强反射(例如离开目标以提供更好的照明)。旋转快轴也减轻了光束成形伪影，如本文所讨论的。由于随之出现的旋转的偏振角，这也增强了反射。

因此，可以在可调节的激光器100中使用多个激光器频率。每个激光器101可以具有专用的光束成形光学器件106和一个或多个漫射器，以使得每个激光器101可以提供不同的频率和/或发散角。光束成形光学器件106可以在快轴和慢轴上执行激光器101的光束成形。激光束可以对准以便基本上相对于彼此平行和以便在远场中基本上重叠。组合的激光束的总功率名义上与各单独激光束的功率之和相同。总散度名义上与阵列中的每个激光器101的散度相同，因此，激光器功率一般是对各单独的激光器101求和，而散度不是。

光束成形光学器件106的位置可以是固定的。因此，例如对于可调节的激光器的不同操作模式，光束成形的光束成形光学器件106的位置不需要改变。

激光器101可以是例如垂直腔面发射激光器(VSEL)、边射型激光器或二极管泵浦激光器。可以使用不同于二极管激光器的激光器，可以使用任何所需类型的激光器。

每个激光器101可以有专用的光束成形光学器件106。使用单模激光器101可以便于使用较小的、一般比较便宜的光束成形光学器件106。

多个较低功率的、单独的激光器101趋向于在较宽的温度范围内工作(与单个较高功率的二极管激光器相比)，因为废热散布在多个激光器晶片之间。当使用单个较高功率的二极管激光器时，则废热集中在单个激光器晶片处。因此，单个较高功率的二极管激光器更易发生过热。

激光器101可以安装在印刷电路板(PCB)102或类似物上，散热器103可以附装到激光器101以便于去除来自激光器的废热。

每个激光器101可以具有多个电触点或插脚104以向其提供电连接。插脚104可以延伸穿过印刷电路板102。

使用多个激光器101可以在目标上提供更不相干的激光器。使用多个激光器101可以在目标上提供更宽的激光光谱带宽。不相干性增加的激光和更宽的光谱带宽可以减轻激光的不期望的相干交互的发生，例如引起散斑和图像伪影的相干交互。使用更宽的带宽可以改善对某些目标的照明。

每个激光器101的快轴可以相对于每个其他激光器101偏移或旋转。因此，来自激光器101的激光点可以更紧密地群集(见图28)和/或由多个激光器101形成的单个激光点可以显得更圆或圆形。以这种方式，可以避免为每个激光器101使用圆化器。

旋转快轴可以改变激光器101之间的偏振以提供更丰富的光束外观。旋转快轴可以增强照明，例如通过提供从一些物体的更好反射来增强照明。

窗部110可以放在激光器101前面以使得窗部110处于至少一个激光器101的光束路径中。窗部可以在激光器101的波长是透明的，或可以具有形成于其中的透明部分。窗部110可以具有漫射器以增强来自一个或多个激光器的光的散布或散度，如本文所讨论的和在图6-27中所示的。窗部110可以限定漫射器的平面并且至少一些漫射器可以提供不同的色散量。漫射器可以是窗部110中的离散的岛状物，漫射器可以是窗部110的多个部分，例如圆形窗部101的楔形部。漫射器可以具有任何所需的构形。漫射器可以移入和移出激光束以改变激光束的散度，例如为了照明更受控。

窗部110可以是玻璃窗。漫射器可以形成在窗部中或窗部上。例如，漫射器可以研磨或蚀刻到窗部110中或漫射器可以粘到窗部110。漫射器可以是毛玻璃漫射器、工程漫射器或任何其他类型的漫射器。漫射器可以是透镜，例如凸透镜或凹透镜，例如，可以是正的或负的放大倍率的透镜。

图4示出了根据本发明的实施方式的由光束成形的高亮度激光器的阵列例如激光器101产生的激光点401。激光点401的快轴相对于彼此旋转，即，对于每个激光点401，快轴处于不同的角度或取向。

设想了窗部和漫射器的各种构形。一些这种构形的例子在下面参考图5-27讨论。可以使用许多其他的构形。

图5示出了根据本发明的实施方式的处于窗部110上的默认位置中的多个漫射器501，默认位置例如在光束路径之外的位置。激光束401，如激光点401所示(激光束及它们生成的激光点在本文中都由数字401表示)，没有入射在漫射器501上，因此不会被其漫射。因此，激光束401将具有比较紧密的或低散度的光束形状，例如可以用于指示。

图6示出了根据本发明的实施方式的图5的漫射器501，其旋转45度进入激光束401的路径。激光束401通过漫射器501漫射，从而增大了激光束的散度。任何所需的散度量可以通过漫射器501来提供。漫射的激光束例如可用于照明。值得注意激光器之间的故意留出的间隔，其容许放置漫射器501以使得窗部11的简单旋转将漫射器501移动到光路中。

图7-9示出了根据本发明的实施方式的窗部110，其具有用于三模式设备的漫射器。第一模式是指示器模式并示于图7中，第二模式是照明器模式并示于图8中，第三模式是另一种照明器模式并示于图9中。例如通过使用不同的漫射器501和701，图8和9的两种照明器模式可以有不同的激光束散度，如本文中所讨论的。

在图7的激光指示器模式中，激光束401不通过漫射器501和701中的任一个。相反，激光束401通过窗部110的透明部分，该透明部分不会明显地改变激光束401。因而，激光束401具有最小的散度，例如用于指示中。

在图8的照明器模式中，激光束401通过漫射器701，从而具有一个散度，例如中等散度。因而，激光束401可以用于较窄角度的照明。

在图9的照明器模式中，激光束401通过漫射器501，从而具有另一个散度，例如，较宽的散度。因而，激光束401可以用于较宽角度的照明。

图10-17示出了根据本发明的实施方式的窗部110，其具有用于三模式照明器的漫射器且具有处于窗部110的中心的激光指示器光束401。在图10中，所有的激光束401被导通并且没有激光束401通过漫射器501和701中的任一个，从而便于全功率的、最小散度的激光指示。

在图11中，中心的激光束401被导通，而其他四个激光束401通过漫射器701，从而提供一个水平的散度用于照明，同时也便于指示。在图12中，中心的激光束401被导通，而其他四个激光束401通过漫射器501，从而提供另一个水平的散度用于照明，同时也便于指示。在图13中，中心的激光束401被断开，而其他四个激光束401通过漫射器701，从而便于照明，但不进行指示。

图18-21示出了根据本发明的实施方式的处于各种操作状态中的滑入式漫射器1801。图6-13的窗部110旋转以将漫射器501和701移入和移出激光束401的路径。滑入式漫射器1801滑动或平移以将漫射器501和701移入和移出激光束的路径。

图18示出了没有激光束401通过漫射器501和701。图19示出了中心的激光束401不通过漫射器501和701，并示出了其他激光束401通过漫射器501。图20示出了中心的激光束401不通过漫射器501和701，并示出了其他激光束401通过漫射器701。图21示出了中心的激光束401被断开，并示出了其他激光束401通过漫射器701。

在图18中，激光束401协作提供激光指示器。在图19和20中，中心的激光束401可被用作指示器，而其他激光束401在图19和图20的构形之间提供具有不同程度的散度的照明。

图22-24示出了根据本发明的实施方式的处于各种操作状态中的具有旋转窗部2201的线性阵列。激光束401在单个水平线或线性阵列上对齐。旋转窗部2201使漫射器501和701移入和移出激光束的路径。

在图22中，没有任何激光束401通过漫射器501和701。在图23中，所有的激光束401通过漫射器501。在图24中，所有的激光束401通过漫射器701。

图25-27示出了根据本发明的实施方式的激光束401的线性阵列，其中漫射器501和701的线性阵列在处于各种操作状态中的滑入式窗部2501上。在图25中，激光束401不通过漫射器501和701。在图26中，激光束401通过漫射器701。在图27中，激光束401通过漫射器501。

图28示出了根据本发明的实施方式的由于利用快轴旋转而引起的激光束401的较紧密的群集，其中没有发生激光束401的裁剪。当激光束401通过例如由圆圈401表示的孔时，可能发生裁剪。使激光束401的快轴全部相对于彼此旋转(它们指向不同的方向)。全部三个激光束401都适配在圆圈2801内。

图29示出了根据本发明的实施方式的由于没有使用快轴光束旋转而引起的激光束401的较松散的群集，其中发生了光束的裁剪。激光束401的快轴相对于彼此对齐。三个激光束401适配在圆圈2801内，激光束401的未处于圆圈2801内的那个部分将被由圆圈2801代表的孔裁剪。

图30示出了根据本发明的实施方式的由于利用单个激光器和漫射器的照明引起的具有伪影的图像。例如，对角线或杂乱的一堆图像是与单个激光器的快轴相关联的伪影。

图31示出了根据本发明的实施方式的图30的具有文字的图像。由于伪影，文字是难以辨认的。

图32-34示出了根据本发明的实施方式的激光指示器3201的原型。激光指示器产生激光点或激光束401。激光束401取向成使得它们的快轴相对于彼此旋转(不对齐)，这样做是为了当光束重叠时在一段距离处产生较圆的光束。漫射器可被放置在阵列上面以洗掉快轴图像伪影。激光指示器3201的四个激光器可以对准以使得在离激光指示器3201的预定距离处，激光束401重叠。由于激光束401的快轴相对于彼此旋转，由重叠的激光束401形成的单个激光点可以看起来是基本上圆形的而不是椭圆形(oblong)的(在激光束401的快轴对齐的情况下将会出现这种情况)。

图35和36示出了根据本发明的实施方式的多元件的指示器照明器3501。图35显示了七个激光器封装件3502，每个封装件都有安装在其上的二极管激光器3503。激光器封装件3502可以包含与激光器3503相关联的电子设备并且可以提供从二极管激光器3503到散热器3504的热路径。激光束3506可以通过光束成形光学器件3507。散热器2501例如可以测量约30mm乘2.5mm。

例如当正在通过粘合剂粘合或通过紧固件将激光器封装件3502附装到散热器3504时，螺旋夹3521可以在装配过程中将每个激光器封装件3502保持在合适位置中。多个螺钉3522可以将印刷电路板附装到散热器3504。

如图36中所示，壳体3601可以基本上覆盖散热器3504、激光器封装件3502和图25的相关部件。可旋转的窗部3602可以具有被形成为楔形件的漫射器，很像馅饼的切片。例如，窗部3602可以具有非漫射器的楔形件3611、第一漫射器3612和第二漫射器3613。第一漫射器3612和第二漫射器3613可以提供不同的散布或散度量，第一漫射器3612和第二漫射器3613可以是毛玻璃漫射器、工程漫射器或任何其他类型的漫射器。

电路板102(图1-3)可以提供控制和驱动电子设备，并且可以位于散热器3504的背部上。一个或多个插脚3508可以从电路板伸出穿过散热器3504以在电路板和激光器封装件3502之间提供电连接。

图37是方框图，表示根据本发明的实施方式的具有可选散度的可调节的激光器。用户控制器3701向激光器驱动器3502提供控制信号，激光器驱动器3502将电力提供给二极管激光器3503。二极管激光器3503提供激光束，激光束通过光束成形光学器件3507和窗部3602，如本文中所讨论的。窗部3602可以是可旋转的或滑入式的，漫射器3711可以形成在窗部上，如本文中所讨论的。

用户控制器3701可以是手动开关，例如按钮或滑动开关。用户控制器3701可以包括微处理器。用户控制器3701可以确定可调节的激光器3501是否打开并且可以确定可调节的激光器3501的模式，所述模式可以包括只有指示器，只有照明器，以及指示器和照明器。所述模式还可以确定至少一些激光束401的散度量，例如用于照明的散度量。

代替窗部100或除了窗部100之外，还可以使用一个或多个固定的漫射器。固定的漫射器可以为一个或多个激光器101提供大体上固定的散度量。

使用多个激光器便于调节以获得所需的总功率。即，激光器的数量可以变化以提供所需的总功率。例如，更多的激光器和光束成形光学器件可被添加到阵列中以提供更多的总功率。这可以在基本上不改变可调节的激光器的结构的情况下来完成。激光器可以全部封装成相同的以便于这种可调节性。除了单独的光束成形光学器件之外，不需要额外的望远镜来添加额外的激光器。通常，没有望远镜与可调节的激光器一起使用，虽然如果需要的话，可以使用望远镜。

一般而言，指示器散度在较长的距离处将是不变的。一般而言，照明图案在长的距离将是不变的。

可以通过使激光器的快轴相对于彼此旋转来减轻象散，因此，更可取的是，可以在远场中产生更圆的激光点。不需要象散校正或圆形化。

图像伪影，例如由于激光束与漫射器的激光交互引起的图像伪影，可以通过让多个激光束在目标处重叠而减少。激光束的这种重叠趋向于洗掉由单独的激光束产生的图像伪影。

本发明的实施方式可以使用不容易过热的较便宜的、较低功率的激光器。本发明的实施方式可以使用较便宜的、较短的光学器件。一般而言，根据本发明的实施方式，不需要望远镜和成圆器。然而，如果需要的话，可以使用一个或多个望远镜和成圆器。

应当理解的是，望远镜不同于光束成形光学器件。望远镜是扩张光束的光学组件，其用于减小光束散度或改变激光的光束散度。通常，单个高功率的准直激光器与变焦望远镜一起使用以进行指示/照明。本发明的实施方式不需要望远镜。

虽然在本文中讨论的是二极管激光器，但这种讨论仅仅是作为例子而不是作为限制。根据本发明的实施方式，可以使用各种不同类型的激光器。

术语“远场”，如本文中所使用的，可以被定义为一个距离，该距离离激光器的距离比激光束的宽度大许多倍。术语“远场”，如本文中所使用的，可以是指离激光器的距离，该距离足以发生指定的光学效应。例如，当光学效应是多个细长的激光束的组合时，其中所述激光束具有旋转的快轴以便产生单独的、大体上圆形的激光点，则远场距离可以是距离激光器的距离，在该距离，来自组合的光束的激光点看起来是大致圆形的。远场距离一般大于几米。

本文所用的术语“阵列”可以包括任意形状或构形。阵列可以是规则的(正方形的，长方形的，圆形的，直线的等)或不规则的(不对应于任何特定的几何形状)。

尽管已经结合仅仅有限数量的实施方式详细描述了本发明，但是容易理解，本发明不局限于这些披露的实施方式。相反，本发明可以修改以并入任何数量的变化、变更、替换或此前未描述但与本发明的精神和范围相当的等效方案。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施方式，但应当理解的是，本发明的方面可仅包括所描述的实施方式中的一些。因此，本发明不应被视为受限于前面的描述，而是仅受所附的权利要求的范围的限制。

Claims (24)

1.一种激光器设备，包括：

用于提供激光束的二极管激光器阵列；

用于每个二极管激光器的光束成形光学器件，并且

其中每个所述二极管激光器的快轴相对于每个其他二极管激光器的快轴旋转，以使得由全部所述二极管激光器形成的远场激光点看起来比由所述二极管激光器之一形成的激光点更圆。

2.如权利要求1所述的激光器设备，还包括：

位于激光束的路径中的可移动的、基本上透明的窗部；和

所述窗部上的多个漫射器，所述多个漫射器放置成当所述窗部移动时基本上同时改变至少两个所述激光束的散度。

3.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述漫射器位于所述窗部上以使得当所述窗部处于第一位置中时，所述漫射器不处于任一个所述激光束的所述路径中，和使得当所述窗部处于第二位置中时，至少两个所述漫射器处于至少两个所述激光束的所述路径中。

4.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述窗部是大体上圆形的并且构形成旋转以改变至少两个所述激光束的散度。

5.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述窗部是大体上长方形的并且构形成平移以改变至少两个所述激光束的散度。

6.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述窗部构形成在改变至少两个所述激光束的散度的同时不改变至少一个其他的激光束的散度。

7.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述窗部构形成以多个不同的量改变至少两个所述激光束的散度。

8.如权利要求1所述的激光器设备，还包括固定的漫射器，其放置成改变至少一个所述激光束的散度。

9.如权利要求2所述的激光器设备，其中所述漫射器是毛玻璃漫射器和/或工程漫射器。

10.如权利要求1所述的激光器设备，其中所述二极管激光器的每个快轴旋转以基本上垂直于穿过相应的光束的中心的远场圆形激光点的半径。

11.如权利要求2所述的激光器设备，其中至少一个所述二极管激光器构形成便于指示。

12.如权利要求2所述的激光器设备，其中至少两个所述二极管激光器构形成便于照明，并且其中所述二极管激光器被配置为具有不同的频率，以提供比单个二极管激光器更宽的光谱带宽，从而减轻光束成形伪像和/或斑点。

13.如权利要求2所述的激光器设备，其中至少一个所述二极管激光器构形成便于指示，至少两个所述二极管激光器构形成便于照明。

14.如权利要求1所述的激光器设备，其中所述光束成形光学器件包括准直器。

15.如权利要求1所述的激光器设备，其中所述激光器设备包括激光指示器。

16.一种用于组装激光器设备的方法，所述方法包括：

确定所述激光器设备的所需总功率水平；

确定提供所述所需总功率水平所要求的二极管激光器的数量，其中所述数量是至少两个并且每个二极管激光器都具有近似相同的功率；

将所述数量的二极管激光器组装成阵列以部分地限定所述激光器设备；和

将所述数量的二极管激光器对准以使得其光束在离所述二极管激光器的预定远场距离处基本上重叠以限定激光点，其中每个所述二极管激光器的快轴相对于每个其他二极管激光器的快轴旋转，以使得由全部二极管激光器限定的远场激光点看起来比由所述二极管激光器之一形成的激光 点更圆。

17.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，其中所述二极管激光器对准以使得其光束在预定远场距离处至少部分地重合。

18.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，其中所述二极管激光器的每个快轴旋转以基本上垂直于穿过相应的光束的中心的远场圆形激光点的半径。

19.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，还包括：

在所述二极管激光器附近将窗部放置在所述二极管激光器的光束的路径中；和

其中所述窗部上具有多个漫射器以使得所述窗部的移动基本上同时改变至少两个所述光束的散度。

20.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，其中所述激光器设备是激光器照明设备。

21.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，其中所述激光器设备是激光器指示设备。

22.如权利要求16所述的用于组装激光器设备的方法，其中所述激光器设备是组合式激光器照明和指示设备。

23.一种使用激光器设备的方法，所述方法包括：

给处于阵列中的多个二极管激光器提供电力以提供对应的多个激光束；

成形所述激光束；和

其中使每个所述二极管激光器的快轴相对于每个其他的二极管激光器的快轴旋转，以使得由全部所述二极管激光器形成的远场激光点看起来比由所述二极管激光器之一形成的激光点更圆。

24.一种激光指示器，包括：

用于提供激光束的多个二极管激光器；

位于所述激光束的路径中的可移动的、基本上透明的窗部；

和所述窗部上的多个漫射器，所述多个漫射器放置成当所述窗部移动时基本上同时改变至少四个所述激光束的散度，其中激光器阵列包括二极管激光器的圆形阵列或二极管激光器的线性阵列，并且其中每个所述二极管激光器的快轴相对于每个其他二极管激光器的快轴旋转，以使得由全部所述二极管激光器形成的远场激光点看起来比由所述二极管激光器之一形成的激光点更圆。