CN104423129B - 多激光投影设备和相应的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种多激光投影设备和一种相应的制造方法。所述多激光投影设备包括多个第一组件(12a、12b、12c)，所述多个第一组件分别构成由相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)和所属的第一准直透镜(1、2、3)组成的固定的复合结构；一个第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)，所述第二组件构成由射束组合器(7)和相应的固定在所述射束组合器(7)的入射表面(E)上的并且配属给相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)的第二准直透镜(4、5、6)组成的固定的复合结构；和一个偏转单元(8)。所述多个第一组件(12a、12b、12c)、所述第二组件(7a)和所述偏转单元(8)通过相互调准的方式装配在共同的壳体(90)中。

Description

多激光投影设备和相应的制造方法
技术领域
本发明涉及一种多激光投影设备和一种相应的制造方法。
背景技术
例如由DE 10 2007 042 720 A1已知例如具有三个具有不同波长(红、绿、蓝)的激光二极管的多激光投影设备。
附图5用于阐述本发明所基于的问题的多激光投影设备的示意性剖视图。
在附图5中参考标记9表示具有用于产生具有不同波长(红、绿、蓝)的光的三个激光二极管LD1、LD2、LD3的多激光投影设备。
激光二极管LD1、LD2、LD3通常安装在晶体管壳体(TO)中，但原则上也能够被处理为裸芯片。由激光二极管LD1、LD2、LD3构造的光路的方向用虚线表示。
由激光二极管LD1、LD2、LD3射出的发散的光借助相应的分立的第一准直透镜1、2、3沿着第一准直轴线准直并且随后借助相应的分立的第二准直透镜4、5、6在垂直于第一准直轴线的第二准直轴线中准直。
激光二极管LD1、LD2、LD3的如此经准直的光随后通过入射表面E射入射束组合器(Strahlvereiniger)7中，在所述射束组合器中精确地叠加所述经准直的光。最后经叠加的光通过出射表面A从射束组合器7出来射入偏转单元(Ablenkeinheit)(扫描仪)8中，所述偏转单元使如此构造的激光射束在(未示出的)投影平面上移动。
将多激光投影设备9的部件装配在共同的壳体90中。
为了装配在图5中所示的多激光投影设备9首先单个地彼此调准和固定部件LD1、LD2、LD3、1、2、3、4、5、6、7。这通常在相应的激光二极管LD1、LD2、LD3的有源的运行下进行，以便能够直接观测准直透镜1、2、3、4、5、6的准直结果。随后相对于预装配的偏转单元8调准调准完的和经固定的组件10并且将其固定在壳体90中。
在这种构造技术中，在组件10的共同的复合结构(Verbund)中单个地调准多激光投影设备9的光学部件，这是昂贵的。
附图6是用于阐述本发明所基于的问题的另一种多激光投影设备的示意性剖视图。
在附图6中以参考标记9’表示多激光投影设备。在附图6中所说明的构造技术中，借助其相应的第一准直透镜1、2、3和其相应的第二准直透镜4、5、6有源地调准各个激光二极管LD1、LD2、LD3，并且将其预装配在相应的组件11a、11b、11c中。随后相对于射束组合器7有源地(就是说在激光发射运行中)调准每一个组件11a、11b、11c并且将其固定在多激光投影设备9’的壳体90中。
在两个参考附图5和6描述的构造技术中，对于每一个激光二极管LD1、LD2、LD3必须有源地调准多个光学部件，由此引起多激光投影设备9或者9’的制造费用的大部分。
发明内容
本发明提出根据权利要求1所述的多激光投影设备和根据权利要求10所述的相应的制造方法。
优选的扩展方案是从属权利要求的主题。
发明优点
通过根据发明的多激光投影设备和相应的制造方法能够减少部件和调准步骤的数量，由此产生显著的成本优势。
本发明所基于的思想在于，将制造过程分成多个符合目的的步骤。
根据发明的制造方法或者相应的多激光投影设备具有以下优点：不是必须有源地调准所有准直透镜，而是仅仅相对于所属的激光二极管调准相应的第一准直透镜，并且随后相对于具有在其上施加的相应的第二准直透镜的射束组合器调准由第一准直透镜和所属的激光二极管组成的复合结构。
根据一个优选的实施方式，所述第二准直透镜单独分别固定在所述入射表面上。这提高灵活性。
根据另一个优选的实施方式，所述第二准直透镜直接粘接到所述入射表面上。这起节省空间的作用。
根据另一个优选的实施方式，所述第二准直透镜构造为连续的第三组件，所述第三组件固定在所述入射表面上。如果在一个唯一的透镜功能块中构造所有的第二准直透镜，则能够将它们共同与射束组合器相连接，这进一步降低制造费用。
根据另一个优选的实施方式，所述第三组件直接粘接到所述入射表面上。这起节省空间的作用。
根据另一个优选的实施方式，所述第三组件由玻璃或者塑料制成。
根据另一个优选的实施方式，所述第三组件具有平凹的和/或平凸的第二准直透镜。
根据另一个优选的实施方式，三个激光二极管以颜色红、绿和蓝设置。
根据另一个优选的实施方式，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜具有相互垂直的准直轴线。
附图说明
随后根据在示意性附图中给出的实施例进一步阐述本发明。附图示出：
图1：根据本发明的第一实施方式的多激光投影设备的示意性剖视图；
图2：根据本发明的第二实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图；
图3：根据本发明的第三实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图；
图4：根据本发明的第四实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图；
图5：用于阐述本发明所基于的问题的多激光投影设备的示意性剖视图；以及
图6：用于阐述本发明所基于的问题的另一种多激光投影设备的示意性剖视图。
具体实施方式
在附图中相同的参考标记说明相同的或者功能相同的元件。
附图1是根据本发明的第一实施方式的多激光投影设备的示意性剖视图。
在第一步骤中将多激光投影设备9“的射束组合器7与相应的第二准直透镜4、5、6或者与由所述第二准直透镜构成的透镜功能块在纯机械的调准与装配步骤中间接地或者直接地相连接，而没有昂贵的有源的调准。在此，射束组合器7的表面E用作所定义的机械连接面。
随后在下一个步骤中相对于预装配在共同的壳体90中的偏转单元8调准由射束组合器7和第二准直透镜4、5、6组成的组件7a并且将所述组件固定在共同的壳体90中。或者能够有源地借助调准激光器或者也能够无源地实施所述装配步骤。
随后在另一个步骤中，构造并且有源地调准分别具有一个激光二极管LD1、LD2、LD3并且具有相应的第一准直透镜1、2、3的组件12a、12b、12c。
最后相对于具有射束组合器7和第二准直透镜4、5、6的组件7a有源地调准组件12a、12b、12c并且将其固定在多激光投影设备9”的壳体90中。
附图2是根据本发明的第二实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图。
在之前根据附图1所描述的实施方式中，在射束组合器7的入射表面E上间接地——例如通过相应的插入件(Interposer)——构成与相应的各个第二准直透镜4、5、6的连接。
在根据附图2的第二实施方式中，具有射束组合器7和第二准直透镜4、5、6的组件7a’看起来如同第二准直透镜4、5、6直接地粘接到射束组合器7的入射表面E上。
在这种方式中，射束组合器7的表面E也能够用作所定义的机械连接面。
附图3是根据本发明的第三实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图。
在根据附图3的第三实施方式中，以参考标记7a”表示由射束组合器7和相应的第二准直透镜4、5、6组成的组件。在所述实施例中，第二准直透镜4、5、6汇总成一个唯一的透镜功能块14，所述透镜功能块例如能够由玻璃或者塑料制成。在此，示出第二准直透镜4、5、6的平凹的透镜形状。以透镜功能块14的形式的组件能够直接地粘接到射束组合器7的入射表面E上。在将组件7a”装配在多激光投影设备9”的壳体90中之后，能够在壳体90中调准和固定已部分地装配的激光模块12a、12b、12c。该自由度足以用于获得良好的射束质量。
附图4是根据本发明的第四实施方式的多激光投影设备的局部的示意性剖视图。
在根据附图4的第四实施方式中，替代附图3的平凹的透镜形状，设置了第二准直透镜4、5、6的平凸的透镜形状。
在所述第四实施方式中，由第二准直透镜4、5、6构成共同的组件14’，所述共同的组件能够粘接到射束组合器7的入射表面E上以便构成组件7a”’。
尽管先前已经根据优选的实施例完整地描述了本发明，但本发明不限于此，而是可以以多种方式和方法进行修改。
第二准直透镜的形状尤其仅仅示例性地被提到而原则上能够任意地被设计，只要其能够直接地与射束组合器相连接而无需有源的调准。激光二极管的数量也不限于所示出的数量。最后也可能的是，在多激光投影设备的光程中设置另外的无源部件或者有源部件。

Claims (10)

1.一种多激光投影设备(9”)，其具有：
各自分立的多个第一组件(12a、12b、12c)，所述多个第一组件分别构成由相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)和所属的第一准直透镜(1、2、3)组成的固定的复合结构；
一个第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)，所述第二组件构成由射束组合器(7)和相应的固定在所述射束组合器(7)的入射表面(E)上的并且配属给相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)的第二准直透镜(4、5、6)组成的固定的复合结构；和
一个偏转单元(8)；
其中，所述多个第一组件(12a、12b、12c)、所述第二组件(7a)和所述偏转单元(8)通过相互调准的方式装配在共同的壳体(90)中，其中，所述第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)沿着由所述激光二极管(LD1、LD2、LD3)构造的光路方向安置在所述多个第一组件(12a、12b、12c)与所述偏转单元(8)之间，使得由所述激光二极管(LD1、LD2、LD3)射出的发散的光借助所述多个第一组件(12a、12b、12c)中的第一准直透镜(1、2、3)并且随后借助所述第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)中的第二准直透镜(4、5、6)准直。
2.根据权利要求1所述的多激光投影设备，其中，所述第二准直透镜(4、5、6)单独分别固定在所述入射表面(E)上。
3.根据权利要求2所述的多激光投影设备，其中，所述第二准直透镜(4、5、6)直接粘接到所述入射表面(E)上。
4.根据权利要求1所述的多激光投影设备，其中，所述第二准直透镜(4、5、6)构造为连续的第三组件(14；14’)，所述第三组件固定在所述入射表面(E)上。
5.根据权利要求4所述的多激光投影设备，其中，所述第三组件(14；14’)直接粘接到所述入射表面(E)上。
6.根据权利要求4或者5所述的多激光投影设备，其中，所述第三组件(14；14’)由玻璃或者塑料制成。
7.根据权利要求4或者5所述的多激光投影设备，其中，所述第三组件(14；14’)具有平凹的和/或平凸的第二准直透镜(4、5、6)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的多激光投影设备，其中，三个激光二极管(LD1、LD2、LD3)以颜色红、绿和蓝设置。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的多激光投影设备，其中，所述第一准直透镜(1、2、3)和所述第二准直透镜(4、5、6)具有相互垂直的准直轴线。
10.一种用于多激光投影设备(9“)的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：
制造各自分立的多个第一组件(12a、12b、12c)，所述多个第一组件分别构成由相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)和所属的第一准直透镜(1、2、3)组成的固定的复合结构；
制造一个第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)，其中，所述第二组件构成由射束组合器(7)和相应的固定在所述射束组合器(7)的入射表面(E)上的并且配属给相应的激光二极管(LD1、LD2、LD3)的第二准直透镜(4、5、6)组成的固定的复合结构；
提供一个偏转单元(8)；以及
以相互调准的方式将所述多个第一组件(12a、12b、12c)、所述第二组件(7a)和所述偏转单元(8)装配在共同的壳体(90)中，
其中，所述第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)沿着由所述激光二极管(LD1、LD2、LD3)构造的光路方向安置在所述多个第一组件(12a、12b、12c)与所述偏转单元(8)之间，使得由所述激光二极管(LD1、LD2、LD3)射出的发散的光借助所述多个第一组件(12a、12b、12c)中的第一准直透镜(1、2、3)并且随后借助所述第二组件(7a；7a’；7a”；7a”’)中的第二准直透镜(4、5、6)准直。
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