CN116885548A - 激光器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光器，属于光电技术领域。所述激光器包括：底板；管壳；底板与管壳一体成型且形成容置空间，在容置空间内，多行多列激光器芯片和反射棱镜均贴装在底板上；光线依次经过反射棱镜、密封透光层、准直透镜结构后出射；其中，环状的上盖，固定于管壳上；支撑框，具有一个镂空区域，镂空区域远离底板的一侧覆盖有透光密封层；支撑框的四周边缘固定于上盖；准直透镜结构，包括多个一体成型的准直透镜；贯穿所述管壳的侧壁的导电引脚，所述管壳与所述导电引脚在底板上的正投影位于底板的四周边缘，底板的四周边缘与底板的中间区域的连接处至少形成一个台阶。本申请解决了激光器的底板平整度较低的问题。本申请用于发光。

Description

激光器

本申请是基于中国发明申请201911134439.2（2019-11-19），发明名称：激光器组件的分案申请。

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种激光器。

背景技术

随着光电技术的发展，激光器被广泛应用。

激光器包括底板、管壳、多个激光器芯片、多个反射棱镜、环状的上盖、支撑框和密封玻璃和准直透镜结构。其中，管壳、该多个激光器芯片和该多个棱镜均位于底板上，管壳呈环状且包围该多个激光器芯片和该多个反射棱镜；该多个激光器芯片与该多个反射棱镜一一对应，每个棱镜位于对应的激光器芯片的出光侧，反射棱镜用于反射对应的激光器芯片射出的光线；上盖、支撑框和密封玻璃依次叠加在激光器芯片远离底板的一侧，准直透镜结构位于密封玻璃远离底板的一侧。相关技术中，在组装激光器时需要将管壳在高温环境中焊接在底板上，接着将激光器芯片和反射棱镜贴装在底板上，再将上盖、支撑框和密封玻璃和准直透镜结构依次设置在管壳上。

但是，在将管壳焊接在底板上时底板较易产生褶皱，底板的平整性较差。

发明内容

本申请提供了一种激光器，可以解决激光器的底板的平整性较差的问题。所述技术方案如下：

所述激光器包括：

底板；

管壳；

所述底板与所述管壳一体成型，且形成容置空间，

在所述容置空间内，多个激光器芯片和反射棱镜均贴装在所述底板上，

所述反射棱镜用于将所述激光器芯片射出的光线沿远离所述底板的方向出射；

准直透镜结构，固定于所述管壳上，用于接收经所述反射棱镜出射的光线，并对所述光线进行准直；

环状的上盖，固定于所述管壳上；

支撑框，所述支撑框的四周边缘固定于所述上盖，所述支撑框的中间区域具有n个第一镂空区域，n为正整数；

所述第一镂空区域远离所述底板的一侧覆盖有透光密封层；

其中，所述第一镂空区域用于透过至少一个所述激光器芯片射出的光线。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供的激光器中，管壳与底板一体成型，进而无需将管壳在高温环境下焊接在底板上，避免了焊接过程中底板出现褶皱的情况，故底板的平整度较高。

另外，由于底板的平整度较高，故激光器芯片与反射棱镜在底板上的设置可靠性较高，可以保证激光器芯片发出的光线按照预定的发光角度出射，提高了激光器的发光效果。由于无需进行管壳与底板的焊接，故简化了激光器的制备工艺，降低了激光器的制备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种激光器的部分结构示意图；

图6是本申请实施例提供的再一种激光器的部分结构示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的又一种激光器的部分结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的一种激光器的部分结构示意图；

图10是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图11是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图12是本申请另一实施例提供的目标轴对称图形的示意图；

图13是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种底板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着光电技术的发展，激光器的应用越来越广，例如激光器可以应用在焊接工艺，切割工艺以及激光投影等方面，目前对于激光器的底板的平整度，激光器的发光效果的要求也越来越高。本申请以下实施例提供了一种激光器，可以使得激光器的底板的平整度较高。

图1是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图1所示，激光器10包括：底板101、管壳102、多个激光器芯片103、至少一个反射棱镜104、环状的上盖106、支撑框1052、透光密封层1052和准直透镜结构1071。

其中，管壳102与底板101一体成型，且形成容置空间，管壳102、该多个激光器芯片103和该至少一个反射棱镜104均位于底板101上，管壳102呈环状且包围该多个激光器芯片103和该至少一个反射棱镜104。上盖106固定管壳102远离底板101的表面。支撑框1051的四周边缘固定于上盖106，支撑框1051的中间区域具有n个第一镂空区域W，n为正整数。该第一镂空区域W用于透过至少一个激光器芯片103射出的光线。透光密封层1052覆盖该n个第一镂空区域W远离底板101的一侧。准直透镜结构1071固定于管壳102上，用于接收经反射棱镜104出射的光线，并对该光线进行准直。需要说明的是，对光线进行准直也即是对光线进行汇聚，使得光线的发散角度变小，更加接近平行光。

可选地，准直透镜结构1071可以包括：至少一个准直透镜A。示例地，图1以准直透镜结构1071包括多个准直透镜A为例进行示意，此时该准直透镜结构1071还可以包括承载该多个准直透镜A的承载件Z。

反射棱镜104用于将激光器芯片103射出的光线沿远离底板101的方向出射，每个第一镂空区域W用于透过至少一个激光器芯片103射出的光线。示例地，激光器10中每个反射棱镜104与一个或多个激光器芯片103对应，每个第一镂空区域W与一个或多个激光器芯片103对应，准直透镜结构1071中的该多个准直透镜A与激光器10中所有的激光器芯片103一一对应，反射棱镜104位于对应的激光器芯片103的出光侧，反射棱镜104用于将对应的激光器芯片103射出的光线反射至该激光器芯片103对应的第一镂空区域W。进而每个第一镂空区域W可以透过该第一镂空区域W对应的激光器芯片103射出的光线。

需要说明的是，图1以每个反射棱镜104与一个激光器芯片103对应为例，也即是每个反射棱镜104用于将一个激光器芯片103射出的光线沿远离底板101的方向出射。且以n=4，也即是支撑框1051的中间区域具有4个第一镂空区域W，且每个第一镂空区域W与5个激光器芯片103对应，也即是每个第一镂空区域W用于透过5个激光器芯片射出的光线为例进行示意。可选地，激光器10中也可以存在对应多个激光器芯片103的反射棱镜104；n的个数也可以为1、2或3甚至更多，每个镂空区域W也可以与1个、2个、3个或4个激光器芯片对应，本申请实施例对此不做限定。

在图1所示的激光器10中，每个激光器芯片103射出的光线可以射向对应的反射棱镜104，并在该反射棱镜104靠近该激光器芯片103的表面发生反射，进而射向该激光器芯片103对应的第一镂空区域W，并在穿过第一镂空区域W后射向该激光器芯片103对应的准直透镜A。图1所示的激光器10中，每个第一镂空区域W可以透过其对应的5个激光器芯片105射出的光线。

需要说明的是，相关技术中，在将管壳焊接在底板上的过程中会对管壳和底板进行加热，而管壳和底板的高温膨胀系数通常有差异，管壳和底板内的应力会相互拉扯，从而会使底板产生形变，使得底板的平整度较低。而本申请实施例中，管壳与底板一体成型，进而无需将管壳在高温环境下焊接在底板上，避免了由于高温焊接导致的底板的形变，保证了底板的平整度。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，管壳与底板一体成型，进而无需将管壳在高温环境下焊接在底板上，避免了焊接过程中底板出现褶皱的情况，故底板的平整度较高。

另外，由于底板的平整度较高，故激光器芯片与反射棱镜在底板上的设置可靠性较高，可以保证激光器芯片发出的光线按照预定的发光角度出射，提高了激光器的发光效果。由于无需进行管壳与底板的焊接，故简化了激光器的制备工艺，降低了激光器的制备成本。

可选地，激光器芯片103可以通过热沉设置在底板101上，图1未对热沉进行标注。该热沉可以由导热系数较大的材料制成，热沉可以使得激光器芯片103发光时产生的热量更快地散发。

需要说明的是，为了避免激光器芯片及反射棱镜等结构受到外界空气中水氧的侵蚀，保证激光器的使用寿命，需要将激光器芯片及反射棱镜等结构设置在密封的空间中。本申请实施例中，底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052可以共同围成一个密闭的容置空间。

可选地，激光器芯片103可以通过热沉设置在底板101上，图1与图2均未对热沉进行标注。该热沉可以由导热系数较大的材料制成，热沉可以使得激光器芯片103发光时产生的热量更快地散发。

图2是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图3是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图，图2为图3所示的激光器的分解结构示意图，图3为图2所示的激光器中截面b-b’的示意图。请结合图2与图3，激光器10还可以包括焊接于管壳102远离底板101的一侧的环状的支架109。可选地，管壳102远离底板101的表面上可以镀有可伐材料层（图中未示出），该支架109可以焊接在该可伐材料层远离底板101的表面。

可选地，该底板101和管壳102的导热系数较大，进而激光器芯片103在射出光线时发出的热量可以通过底板101较快地散发。示例地，该底板101和管壳102的材质可以包括铜，如有氧铜或无氧铜。

可选地，该支架109的刚性较大，进而可以增大激光器整体的刚性，降低激光器损坏的风险。示例地，该支架109的材质包括不锈钢和可伐材料中的一种或多种。可选地，在支架109的轴线方向上，该支架109的厚度范围为0.5毫米~1.5毫米。如该支架109的厚度可以为0.5毫米，也可以为1毫米。

需要说明的是，固定在管壳102上的结构可以采用可伐材料或者不锈钢制成，示例地，该结构可以为上盖106。由于可伐材料和不锈钢无法通过平行封焊技术与铜材料焊接，也即是当底板101与管壳102一体成型且制备材料为铜时，上盖106无法通过平行封焊技术直接焊接在管壳102上。本申请实施例中在管壳102远离底板101的表面上镀有可伐材料层，在可伐材料层远离底板101的表面上焊接支架109，且支架109的材质包括不锈钢和可伐材料中的一种或多种，进而可以将上盖106采用平行封焊技术焊接在支架109远离底板101的表面，保证了上盖106在管壳102上的有效固定。

下面对激光器10中的支撑框1051进行介绍：

可选地，本申请实施例中，支撑框1051的材料可以为可伐材料，如铁镍钴合金、不锈钢或其他合金等。透光密封层1052可以为密封玻璃，或者也可以为其他透光且可靠性较强的材质，如树脂材料等，本申请实施例对此不做限定。

可选地，支撑框中的第一镂空区域可以与至少两个激光器芯片对应，此时，支撑框中未镂空的区域较少，进而减少了激光器芯片射出的由于被支撑框阻挡而损耗的光线，使得激光器芯片射出的光线更多地被利用，提高了激光器的发光亮度及发光效果。

可选地，请继续参考图1或图2，支撑框1051中的第一镂空区域W可以呈条状，该n个第一镂空区域W可以沿第一镂空区域W的宽度方向依次排布。此种结构的支撑框1051可以称为目字型的支撑框。

需要说明的是，目字型的支撑框1051中，相邻第一镂空区域W之间的未镂空区域可以对其上的透光密封层1052进行支撑，防止透光密封层1052中间部分的塌陷，保证了透光密封层1052的设置牢固度，进而保证了由底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052围成的容置空间的密封效果。

可选地，请继续参考图1或图2，激光器10中的该多个激光器芯片103可以包括多行多列激光器芯片103，也即是该多个激光器芯片103可以排成多行多列。示例地，图1和图2中的x方向可以为该多行多列激光器芯片103的列方向，y方向可以为多行多列激光器芯片103的行方向。该支撑框1051中的每个第一镂空区域W可以与至少一行激光器芯片103对应，也即是每个第一镂空区域W可以用于透过至少一行激光器芯片103射出的光线。

需要说明的是，图1和图2以每个第一镂空区域W仅与一行激光器芯片对应，用于透过该一行激光器芯片103射出的光线为例。可选地，支撑框1051中也可以存在第一镂空区域W可以与两行或三行激光器芯片对应，或者支撑框1051中每个第一镂空区域W也可以均与两行或三行激光器芯片对应，本申请实施例对此不做限定。

图4是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图。如图4所示，n=1，也即是支撑框1051的中间区域仅具有一个第一镂空区域W。该第一镂空区域W可以与激光器10中的所有激光器芯片103对应，每个激光器芯片103射出的光线在对应的反射棱镜104上反射后均可以通过该一个第一镂空区域W射出。此种结构的支撑框1051可以称为口字型的支撑框。

需要说明的是，口字型的支撑框中不存在遮挡激光器芯片103射出的光线的部分，激光器芯片103射出的光线可以全部被利用，进而可以进一步提升激光器射出的光线的亮度，提高激光器的发光效果。

还需要说明的是，本申请实施例中可以较少地考虑支撑框中未镂空的区域对激光器芯片射出的光线的遮挡，因此，可以使得激光器中激光器芯片的设置密度更大，进而可以减小激光器的体积，有利于激光器的小型化。相比于相关技术中同样体积的激光器，由于本申请实施例中提供的激光器中可以设置较多的激光器芯片，因此激光器可以发出更多光线，激光器发出的光线的亮度更高，强度更强。

另外，本申请实施例中由于仅需在支撑框上设置较少的镂空区域，因此可以保证支撑框远离底板的表面的平面度，示例地该平面度可以小于0.3毫米。进而，透光密封层设置在支撑框上时的倾斜角度较小，示例地该倾斜角度可以小于或等于0.5度。由于透光密封层的倾斜角度较小，故可以降低激光器芯片射出的光线在透光密封层中传输的光程，减少透光密封层对光线的吸收，提高光线的利用率。

可选地，透光密封层1052靠近底板101的表面和远离底板101的表面中，至少一个表面上还可以贴附有增亮膜，以提高激光器的出光亮度。

图5是本申请实施例提供的另一种激光器的部分结构示意图，图5为图4所示的结构中截面b-b’的示意图，且图4仅对支撑框1051中截面b-b’所在的位置进行了示意，未对其他结构中截面b-b’所在的位置进行示意。需要说明的是，图5也可以为图1或图2中支撑框1051和透光密封层1052的截面b-b’的示意图，也即是目字型的支撑框结构中截面b-b’的示意图也可以如图5所示。

如图3至图5任一所示，透光密封层1052的四周边缘可以通过低温玻璃焊料H与支撑框1051远离底板101的表面焊接。示例地，该低温玻璃焊料H可以围成环状，且包围透光密封层1052，进而将透光密封层1052的侧面与支撑框1051远离底板101的表面焊接。

需要说明的是，透光密封层1052可以为板状结构，透光密封层1052具有两个较大的表面和多个较小的表面，其中，该多个较小的表面为透光密封层1052的多个侧面。可选地，该两个较大的表面可以平行。可选地，该两个较大的表面可以平行于底板101的板面。

请结合图4和图5，支撑框1051的中间区域相对于该支撑框1051的四周边缘朝靠近底板101的方向凹陷。需要说明的是，当支撑框1051呈口字型，也即是呈环状时，支撑框1051的中间区域指支撑框1051的内侧区域，支撑框1051的四周边缘指支撑框1051的外侧区域。在支撑框1051远离底板101的一侧，支撑框1051的中间区域与支撑框1051的四周边缘的连接处至少形成两个台阶J1，也即是该连接处具有至少两个台阶J1。需要说明的是，图4和图5均以该连接处具有三个台阶J1为例进行示意，可选地，该台阶J1的个数也可以为4个、5个甚至更多。可选地，该台阶的个数也可以少于3个，如该台阶的个数也可以为2个或1个。

本申请实施例中，由于支撑框1051的中间区域与支撑框1051的四周边缘的连接处台阶J1的存在，因此低温玻璃焊料H与支撑框1051远离底板101的表面的接触面积较大，进而可以提高透光密封层1052与支撑框1051的粘附牢固度，进一步提高了激光器中容置空间的密封效果。

本申请实施例中，低温玻璃焊料H的材质包括低温玻璃，也即是低熔点玻璃。可选地，该低温玻璃的熔融温度小于450度，该熔融温度可以为400度。可选地，该低温玻璃可以为无铅低熔点玻璃；该低温玻璃的型号可以为D40。可选地，该低温玻璃也可以为含铅低熔点玻璃，本申请实施例对此不做限定。需要说明的是，本申请实施例中用于表示温度的单位“度”均指的是“摄氏度”。

在采用低温玻璃焊料H焊接支撑框1051与透光密封层1052时，可以先将低温玻璃粉放在所需形状（如环状）的模具中压实，然后将压实的低温玻璃粉组成的结构放在低温炉进行烧结，进而得到所需形状的低温玻璃焊料H。本申请实施例中，在得到环状的低温玻璃焊料H后，可以将低温玻璃焊料H放置在支撑框1051上，且包围透光密封层1052。进而，将该支撑框1051、透光密封层1052及低温玻璃焊料H所组成的结构一起放在低温炉进行烧结，使得低温玻璃焊料H熔融后填充透光密封层1052的边缘与支撑框1051之间的间隙，进而将支撑框1051与透光密封层1052焊接。透光密封层1052的边缘与支撑框1051可以通过低温玻璃焊料H紧密贴合，保证了由底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052围成的容置空间密封性。

本申请实施例中，在焊接时低温玻璃焊料H包围透光密封层1052，还可以对透光密封层1052起到限位作用，防止透光密封层1052在与支撑框1051焊接时的移位，保证了透光密封层1052的焊接精度。还需要说明的是，透光密封层1052表面贴附的增亮膜的熔点通常高于450度，采用低温玻璃焊料焊接透光密封层1052可以避免对该增亮膜的损伤。

可选地，对于目字型的支撑框1051，在将透光密封层1052放置在该支撑框1051上之前，还可以在支撑框1051的中间区域中相邻的第一镂空区域W之间的未镂空区域上涂覆粘贴材料，以进一步提高支撑框1051与透光密封层1052的粘贴强度。相邻的第一镂空区域W之间的未镂空区域可以称为支撑横条，该粘贴材料可以包括玻璃熔胶或环氧密封胶等。可选地，本申请实施例中的低温玻璃焊料也可以采用其他密封材料进行代替，如环氧密封胶或其他密封胶水等，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，相关技术中支撑框具有棋盘格状的多个小窗格，需要在每个小窗格上对应粘贴单独的小玻璃，该粘贴过程较为复杂，粘贴效率较低，且粘贴效果较难控制。而本申请实施例中，仅需在支撑框的四周边缘和支撑横条位置进行粘接，或者仅在支撑框的四周边缘进行粘接，简化了粘贴工艺，提升了粘贴效率，且粘贴效果较容易控制。本申请实施例中采用低温玻璃焊料对支撑框1051和透光密封层1052进行密封，该密封效果较好，可以提高激光器的气密性，进一步延长激光器的使用寿命。

本申请实施例中，上盖106用于承载支撑框1051。该上盖106可以为内侧区域朝靠近底板的方向凹陷的口字型框，且上盖106各个位置的厚度相同，如厚度均可以为0.2毫米。可选地，该厚度还可以小于0.15毫米，如该厚度为0.12毫米。该上盖106可以采用环形板状结构通过冲压工艺制成。

示例地，可以先将透光密封层1052焊接在支撑框1051上，之后将支撑框1051和透光密封层1052的组合结构放置于上盖106中凹陷的内侧区域，并采用密封材料对该组合结构及上盖106进行焊接。该组合结构与上盖106进行焊接后得到的结构可以称为上盖组件，此时，底板101、管壳102以及上盖组件可以共同围成一个密封空间。可选地，本申请实施例中也可以先将支撑框1051焊接在上盖106上，再将透光密封层1052与支撑框1051进行焊接，以得到上盖组件。

可选地，此处的密封材料也可以为低温玻璃焊料，采用低温玻璃焊料进行焊接的过程可以参考上述对于支撑框1051和透光密封层1052的焊接过程，本申请实施例在此不做赘述。可选地，该密封材料也可以为环氧胶水密封或银锡焊料等，本申请实施例对此不做限定。

图6是本申请实施例提供的再一种激光器的部分结构示意图，图7是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图，图6仅示出了激光器中的上盖组件，也即是激光器中的上盖106、支撑框1051和透光密封层1052。图7所示的激光器包括图6所示的结构，且图6是图7所示的激光器中上盖组件翻转180度后的分解结构示意图。请结合图6和图7，上盖106呈环状，该上盖106靠近底板101的表面中内侧区域q2呈平面，该上盖106靠近底板101的表面中外侧区域q1固定在管壳102上，如该外侧区域q1与管壳102远离底板101的表面贴合，该内侧区域q2与支撑框1051远离底板101的表面贴合。可选地，该外侧区域q1相对于内侧区域q2凹陷。可选地，该上盖106远离底板101的表面为平面。

需要说明的是，图6以支撑框1051为目字型的支撑框为例进行示意，该支撑框1051也可以为上述的口字型的支撑框。

可选地，图6所示的上盖106可以通过对环形板状结构一个表面上的外侧区域进行刻蚀得到，该环形板状结构的厚度可以与该上盖中内侧区域q2所在部分的厚度相同。可选地，该上盖106中外侧区域q1所在部分的厚度小于或等于0.15毫米，如该厚度可以为0.12毫米，该上盖106中内侧区域q2所在部分的厚度可以范围可以为0.2毫米~0.5毫米，如该厚度可以为0.4毫米。

需要说明的是，在形成图6中示出的上盖106时，由于无需对上盖106中靠近底板101的表面中的内侧区域q2进行处理，故该内侧区域q2的平整度较高。进而支撑框1051与该内侧区域q2的贴合难度较低，贴合效果可以较好，可以进一步提高上盖组件的密封效果。

可选地，在制得上盖106后，可以将支撑框1051的四周边缘与上盖106中的该内侧区域q2焊接，接着将透光密封层1052从上盖106远离支撑框1051的一侧放置于支撑框1051上，进而将透光密封层1052与支撑框1051进行焊接，以得到上盖组件。之后可以将该上盖106靠近底板101的表面中的外侧区域与管壳102远离底板101的表面进行焊接。

可选地，该内侧区域q2与支撑框1051远离底板101的表面可以通过密封材料进行贴合，该外侧区域q1与管壳102远离底板101的表面可以通过平行封焊工艺焊接进而完成贴合。该密封材料可以为上述任一种密封材料。

需要说明的是，本申请实施例中以上盖106与支撑框1051为两个独立结构为例进行说明，可选地，该上盖106与支撑框1051也可以一体成型。示例地，可以对一块板状结构进行刻蚀，进而得到一体成型的上盖106与支撑框1051。

下面对激光器10中的准直透镜结构1071进行介绍。

需要说明的是，本申请实施例中，准直透镜结构1071远离底板101的一侧可以具有朝远离底板101的一侧弯曲的至少一个凸弧面，准直透镜结构1071中每个凸弧面所在部分可以作为一个准直透镜A，进而可以看做准直透镜结构1071包括至少一个准直透镜A。准直透镜A可以为平凸形式的凸透镜，准直透镜A可以具有一个凸弧面和一个平面，该平面可以平行于底板101的板面，且靠近底板101设置，该凸弧面和平面可以是两个相对的面。该准直透镜结构1071远离底板101的一侧具有的每个凸弧面均可以为一个准直透镜A中的凸弧面。

准直透镜结构1071中的所有准直透镜与激光器10中的所有激光器芯片103一一对应，激光器10中的反射棱镜104用于将对应的激光器芯片103射出的光线反射至该激光器芯片103对应的准直透镜。每个激光器芯片103射出的光线在对应的反射棱镜104上反射后，射向该激光器芯片103对应的准直透镜，进而该光线在该准直透镜的作用下变为准直光射出。

激光器中的准直透镜结构可以有多种可选的设置方式，以下以其中的两种结构为例进行解释说明：

在第一种准直透镜结构的设置方式中，请参考图1至图3以及图7，激光器10仅包括一个准直透镜结构1071，该准直透镜结构1071包括多个准直透镜A，以及承载该多个准直透镜A的承载件Z，准直透镜A位于承载件Z远离底板101的一侧，该承载件Z的材质可以为透光材质。可选地，该多个准直透镜A可以与承载件Z一体成型。示例地，可以采用模具压制的方式制备该准直透镜结构1071。

在第二种准直透镜结构的设置方式中，请结合图8至图11的示意图，其中图8是本申请实施例提供的又一种激光器的部分结构示意图；图9是本申请另一实施例提供的一种激光器的部分结构示意图；图10是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图，图10是图11的分解结构示意图，图11是图10所示的激光器的截面b-b’的示意图，图10和图11均包括图8所示的结构。

请结合图8至图11，激光器10可以包括：环状的支撑部件1073、承载结构1072以及多个准直透镜结构1071。该支撑部件1073固定在管壳102上，该承载结构1072的四周边缘可以固定于支撑部件1073上，该承载结构1072的中间区域具有多个第二镂空区域K，该多个准直透镜结构1071一一对应覆盖在该多个第二镂空区域K远离底板101的一侧。其中，该准直透镜结构1071用于将反射棱镜104反射的至少一个激光器芯片103射出的光线进行准直后射出。

需要说明的是，图8中以每个准直透镜结构1071包括一个准直透镜（图8中未标出）为例进行示意。可选地，如图9所示，一个准直透镜结构1071可以包括多个准直透镜A，此时，该准直透镜结构1071还可以包括承载该多个准直透镜A的承载件Z。或者，该多个准直透镜A可以相互连接为一体结构（本申请实施例未对此种情况进行示意）。示例地，图9中承载结构1072中的第二镂空区域K可以呈条状，且承载结构1072中的多个第二镂空区域K可以沿第二镂空区域K的宽度方向依次排布。此时，覆盖第二镂空区域K的每个准直透镜结构1071可以包括多个准直透镜A。

可选地，激光器10中的多个激光器芯片103可以包括多行多列激光器芯片103，每个准直透镜结构可以与至少一行激光器芯片103对应。也即是，每个准直透镜结构1071可以用于将反射棱镜104反射的至少一行激光器芯片103射出的光线进行准直后射出。

可选地，第二镂空区域K可以呈矩形、椭圆形或者图12所示的目标轴对称形状，该目标轴对称形状由相对的两条直边和相对的两条弧边围成，目标轴对称形状为凸图形。该目标轴对称形状可以为跑道形。图8和图10以第二镂空区域K呈矩形为例进行示意。示例地，该矩形的长度可以为5毫米，宽度可以为3毫米，该矩形的长度和宽度也可以为其他数值，本申请实施例对此不做限定。需要说明的是，第二镂空区域K的形状可以根据激光器芯片103射出的光线在对应的反射棱镜104上反射后的光型进行设计，仅需保证激光器芯片103射出的光线在对应的反射棱镜104上反射后可以透过第二镂空区域K即可。

可选地，准直透镜结构1071的形状与其覆盖的第二镂空区域K的形状相对应。示例地，准直透镜结构1071的底面的形状可以与其覆盖的第二镂空区域K的形状相同。本申请实施例中，当准直透镜结构1071仅包括一个准直透镜时，准直透镜结构1071可以通过对现有的圆形透镜进行切边处理后得到。当准直透镜结构1071的底面形状为矩形时，可以通过切除圆形透镜的四个边缘后得到；当准直透镜结构1071的底面的形状为该目标轴对称形状时，可以通过切除圆形透镜的相对的两个边缘后得到。

可选地，在上述第二种准直透镜结构的设置方式中，可以独立地将每个准直透镜结构1071设置在需要该准直透镜结构1071覆盖的第二镂空区域K的上方。对于图8所示的结构，可以独立地将每个准直透镜结构1071设置在一个第二镂空区域K上。因此，可以在设置准直透镜结构1071时，根据该准直透镜结构1071对应的激光器芯片103射出的光线的情况，对应调整该准直透镜结构1071的设置位置。如可以调整该准直透镜结构1071的设置位置，使得激光器芯片103射出的中心位置的光线穿过准直透镜结构1071中准直透镜的顶点，从而使得准直透镜结构1071对光束的准直效果更好，使得出射光线的平行度较好。

可选地，在上述第二种准直透镜结构的设置方式中，可以将每个准直透镜结构1071通过密封材料焊接在承载结构1072上，接着可以将焊接有准直透镜结构的承载结构1072放置于支撑部件1073中凹陷的内侧区域，并采用密封材料对承载结构1072及支撑部件1073进行焊接。可选地，本申请实施例中也可以先将承载结构107焊接在支撑部件1073上，再将准直透镜结构1071与承载结构1072进行焊接。

需要说明的是，该支撑部件1073的结构可以与上盖106的结构相同，对于支撑部件1073请参考上述对上盖106的介绍；当承载结构1072中的第二镂空区域K用于透过多个激光器芯片射出的光线时，该承载结构1072与目字型的支撑框1051的结构可以相同，对于该承载结构1072的结构介绍可以参照上述对目字型的支撑框1051的介绍；对于该承载结构1072与支撑部件1073的组装或焊接方式可以参考上述对于支撑框1051与上盖106的组装或焊接方式的介绍，本申请实施例在此不做赘述。

本申请实施例中，准直透镜结构1071与上盖组件的位置关系可以有多种。

在第一种位置关系中，准直透镜结构1071位于上盖组件与底板101之间。示例地，请继续参考图7、图10和图11，准直透镜结构1071可以位于底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052形成的密闭的容置空间内，也即是准直透镜结构1071位于上盖组件与激光器芯片之间。此时，该准直透镜结构1071用于将反射棱镜104反射的光线进行准直后，射向支撑框1051中的n个第一镂空区域W。

可选地，在该第一种位置关系中，上盖106靠近底板101的表面中的外侧区域可以与管壳102远离底板101的表面贴合。管壳102的内环面具有凸台T。该凸台T用于支撑准直透镜结构1071。可选地，管壳102的内环面可以仅具有一个凸台T，该凸台T可以呈环状，该凸台T可以与管壳102共轴。该凸台T在底板101上的正投影可以包围位于底板101上的激光器芯片103和反射棱镜104。可选地，管壳102的内环面也可以具有多个凸台T，该多个凸台T可以至少分布于管壳102的内环面中相对的两个面上。

如图7所示，当激光器10仅包括一个准直透镜结构1071时，准直透镜结构1071可以搭接于管壳102的内环面具有的凸台T上；如图11所示，当激光器10包括多个准直透镜结构1071、承载结构1072和支撑部件1073时，支撑部件1073靠近底板101的表面中的外侧区域可以搭接于管壳102的内环面具有的凸台T上。

在第二种位置关系中，准直透镜结构1071位于上盖组件远离底板101的一侧。示例地，请继续参考图1、图2和图3，准直透镜结构1071可以位于透光密封层1052远离底板101的一侧。此时，该准直透镜结构1071用于将从支撑框1051中的n个第一镂空区域W射出的光线进行准直。

可选地，在该第二种位置关系中，如图3所示，当激光器10仅包括一个准直透镜结构1071时，上盖106靠近底板101的表面中的外侧区域可以与管壳102远离底板101的表面贴合，准直透镜结构1071可以直接采用粘贴材料贴附在上盖组件远离底板101的表面。

可选地，图13是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图13所示，当激光器10包括多个准直透镜结构1071、承载结构1072和支撑部件1073时，管壳102的内环面具有凸台T。对于该第二种位置关系中的凸台T可以参考对于第一种位置关系中凸台T的介绍，本申请实施例在此不做赘述。如图13所示，上盖106靠近底板101的表面中的外侧区域可以与管壳102的内环面具有的凸台T远离底板101的表面贴合，支撑部件1073靠近底板101的表面中的外侧区域可以与管壳102远离底板101的表面贴合。

需要说明的是，本申请上述实施例均以底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052形成密闭的容置空间为例进行说明。可选地，当激光器10仅包括一个准直透镜结构1071时，底板101、管壳102和准直透镜结构1071可以形成密闭的容置空间；当激光器10包括多个准直透镜结构1071、承载结构1072和支撑部件1073时，底板101、管壳102、准直透镜结构1071、承载结构1072和支撑部件1073也可以形成密闭的容置空间。在准直透镜结构1071用于形成密闭的容置空间时，激光器10也可以不包括上盖106、支撑框1051和透光密封层1052。

需要说明的是，本申请实施例中当准直透镜结构1071位于底板101、管壳102、上盖106、支撑框1051和透光密封层1052形成的密闭的容置空间时，可以减小准直透镜结构1071与激光器芯片103的距离。由于激光器芯片103发出的光线为锥形光，具有一定发散角度，准直透镜结构1071距离激光器芯片103越近，激光器芯片103射出的光线射向准直透镜结构1071时形成的光斑越小，经过准直透镜结构1071中准直透镜调整光线方向后形成的平行光束的光斑也可以更小，进而可以提升激光器10射出的光线的准直度。并且，由于射向准直透镜结构1071的光线在准直透镜结构1071上形成的光斑较小，因此准直透镜结构1071中准直透镜面积可以更小，准直透镜结构1071的整体体积可以变小。

另外，由于激光器芯片103射出的光线可以经过较少的距离就到达准直透镜结构1071，因此不同激光器芯片103射出的光线之间的混光情况被减弱，所以激光器芯片103之间的间距可以减小，激光器芯片103的排布可以更加自由。进而，既能够满足不同功率的激光器的发光要求，还可以使整个激光器的体积减小。

还需要说明的是，当准直透镜结构1071与激光器芯片103的距离减小时，准直透镜结构1071中准直透镜的曲率也可以相应减小，准直透镜的曲率也即是其具有的凸弧面的曲率。如当准直透镜结构1071位于上盖组件与激光器芯片103之间时，准直透镜结构1071中准直透镜的曲率可以相应减小。可选地，准直透镜的曲率半径（也即是准直透镜中凸弧面的曲率半径）的范围可以为1毫米~4.5毫米。

下面对激光器10中的底板101进行介绍。

图14是本申请实施例提供的一种底板的结构示意图。请结合图14以及图1至图3、图7、图10、图11或者图13，激光器10还可以包括：贯穿管壳102的侧壁的导电引脚108。请结合图14以及图3、图7、图11或者图13，管壳102与导电引脚108在底板101上的正投影可以位于底板101的四周边缘Q2，激光器芯片103与反射棱镜104在底板101上的正投影位于底板101的中间区域C；底板101的四周边缘Q2相对于底板101的中间区域C朝远离管壳102的一侧凹陷。本申请实施例中，导电引脚108在底板101上的正投影均位于底板101的中间区域C之外。

需要说明的是，导电引脚与激光器芯片的电极电连接，以将外部电源传输至激光器芯片，进而激发激光器芯片射出光线。

可选地，在底板101靠近管壳102的一侧，底板101的四周边缘Q2与底板101的中间区域C的连接处至少形成一个台阶J2，也即是该连接处具有至少一个台阶J2。导电引脚108在底板101上的至少部分正投影位于该台阶J2上，如导电引脚108的两端中伸入管壳102内的一端在底板101上的正投影位于该台阶J2上。

可选地，激光器10包括多个导电引脚108，该多个导电引脚108位于底板101的中间区域C的相对两侧，在底板101靠近管壳102的一侧，底板101的四周边缘Q2与底板101的中间区域C的连接处具有位于该相对两侧的多个台阶J2。示例地，该相对两侧为底板101的中间区域C在y方向上的两侧。

需要说明的是，图3、图7、图11或者图13以底板101的四周边缘Q2与底板101的中间区域C的连接处，仅具有分别位于该中间区域C的相对两侧的两个台阶J2为例进行示意。

可选地，底板101的材质可以为导电材质。如底板101的材质可以包括铜或铝等金属。底板101使得激光器芯片103在发光时产生的热量更快地进行散发，以防止该热量对激光器芯片103的损伤。

需要说明的是，本申请实施例中，导电引脚108在底板101上的正投影所在的底板101的四周边缘Q2相对于底板101的中间区域C朝远离管壳102的一侧凹陷，因此避免了导电引脚108与底板101接触而影响导电引脚的导电性能的情况，保证了对激光器芯片的正常供电。另外，底板的四周边缘与底板的中间区域的连接处具有台阶，进而可以在保证导电引脚的导电性能的前提下，保证底板的强度。

可选地，底板中的该台阶与底板的四周边缘的高度差可以为0.13毫米，底板的中间区域相对于台阶的高度差可以为0.2毫米。需要说明的是，上述的高度差的数值仅为示例，可选地，底板中台阶与底板的四周边缘的高度差可以其他数值，底板的中间区域相对于台阶的高度差也可以其他数值，如0.12毫米，0.15毫米或0.3毫米等。

由于本申请实施例中导电引脚在底板上的正投影位于底板的中间区域外，因此底板的中间区域面积较小，可以更容易保证底板的中间区域的平面度，也即是底板的中间区域可以更加平坦。

可选地，管壳102的侧壁上具有开孔，例如该开孔的孔径可以为1.2毫米，导电引脚108可以穿过该开孔进而伸向管壳102内。可选地，导电引脚108的直径可以为0.55毫米；管壳102的材质可以为可伐材料。

以下针对激光器中的一组示例性参数，对本申请实施例提供的激光器进行介绍。

相关技术中，激光器的整体厚度10.9毫米，激光器芯片的顶面与透光密封层的距离为2.42毫米，激光器芯片的顶面与准直透镜结构的距离为4.1毫米，底板厚度为3.45毫米。

本申请实施例中，对于准直透镜结构位于透光密封层远离底板的一侧的情况。在通过目字型的支撑框支撑透光密封层时，激光器的整体厚度可以为9.3毫米，激光器芯片的顶面与透光密封层的距离大于或等于1.72毫米，激光器芯片的顶面与准直透镜结构的距离可以2.42毫米，底板的厚度可以为3.45毫米。其中，激光器芯片的顶面距离准直透镜结构的距离具体指：激光器芯片发出的光线照射到对应的反射棱镜上后，该反射棱镜上形成的光斑的中心点距离准直透镜底面的距离。在通过口字型的支撑框支撑透光密封层时，激光器的整体厚度可以为8.8毫米，激光器芯片的顶面与透光密封层的距离可以为0.92毫米，激光器芯片的顶面与准直透镜结构的距离可以2.62毫米，底板的厚度可以为3.45毫米。

由此可知，本申请实施例提供的激光器的整体厚度较小，且激光器芯片距离准直透镜的距离较小，更加利于激光器的薄型化和小型化。

本申请实施例提供的激光器中，激光器包括多行多列的激光器芯片。在第一方向上相邻的激光器芯片的距离范围可以为2~4毫米，如可以为3毫米，该第一方向可以为激光器芯片的出光方向。在与第一方向垂直的第二方向上，相邻的激光器芯片的距离范围可以为在3~6毫米，如可以为4毫米。由此可以看出本申请实施例的激光器中激光器芯片可以更加紧凑的排布，激光器芯片的排布密度较大。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，管壳与底板一体成型，进而无需将管壳在高温环境下焊接在底板上，避免了焊接过程中底板出现褶皱的情况，故底板的平整度较高。

另外，由于底板的平整度较高，故激光器芯片与反射棱镜在底板上的设置可靠性较高，可以保证激光器芯片发出的光线按照预定的发光角度出射，提高了激光器的发光效果。由于无需进行管壳与底板的焊接，故简化了激光器的制备工艺，降低了激光器的制备成本。

需要说明的是，本申请上述实施例仅对几种可选的激光器结构进行了示意，本申请提供的激光器中的各个部件均可以任意组合，进而得到不同结构的激光器，本申请对各个部件的组合方式不做限定。该各个部件指激光器中的底板、管壳、上盖、支撑框、透光密封层、准直透镜结构、承载结构和支撑部件等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括：

底板；管壳；所述管壳与所述底板一体成型，且形成容置空间，所述底板的材质为导电材质；

在所述容置空间内，包括多行多列的激光器芯片以及多个反射棱镜，多个激光器芯片和多个反射棱镜均贴装在所述底板上，每个所述反射棱镜用于将所述激光器芯片射出的光线沿远离所述底板的方向出射；多个激光器芯片发射出的光线依次经过密封透光层、准直透镜结构后出射；

环状的上盖，固定于所述管壳上；

支撑框，所述支撑框的四周边缘固定于所述上盖，呈口字型，具有一个镂空区域，用于透过所述多个激光器芯片射出的光线；

所述镂空区域远离所述底板的一侧覆盖有所述透光密封层；

所述准直透镜结构，固定于所述管壳上，用于接收经所述反射棱镜出射的光线，并对所述光线进行准直，所述准直透镜结构包括多个准直透镜，以及承载所述多个准直透镜的承载件，所述多个准直透镜与所述承载件一体成型，所述准直透镜结构远离所述底板的一侧具有朝远离所述底板的一侧弯曲的至少一个凸弧面；

所述激光器还包括：贯穿所述管壳的侧壁的导电引脚，所述管壳与所述导电引脚在底板上的正投影位于底板的四周边缘；

所述激光器芯片与所述反射棱镜在所述底板上的正投影位于底板的中间区域，所述底板的四周边缘相对于所述底板的中间区域朝远离所述管壳的一侧凹陷，所述底板的四周边缘与所述底板的中间区域的连接处至少形成一个台阶，所述导电引脚在所述底板上的正投影所在的所述底板的四周边缘相对于所述底板的中间区域朝远离所述管壳的一侧凹陷，所述导电引脚的两端中伸入管壳内的一端在底板上的正投影位于所述台阶上。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述上盖和所述支撑框一体成型。

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，每个激光器芯片和每个反射棱镜一一对应。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述透光密封层的四周边缘通过低温玻璃焊料与所述支撑框远离所述底板的表面焊接。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，多个导电引脚位于所述底板的中间区域的相对两侧。

6.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述上盖靠近所述底板的表面中内侧区域呈平面，

所述上盖靠近所述底板的表面中外侧区域与所述管壳远离所述底板的表面贴合，所述内侧区域与所述支撑框远离所述底板的表面贴合。

7.根据权利要求6所述的激光器，其特征在于，所述外侧区域相对于所述内侧区域凹陷。

8.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，每个所述准直透镜具有一个凸弧面和一个平面，所述平面平行于所述底板的板面，且靠近所述底板设置，所述凸弧面和平面是两个相对的面。

9.根据权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述准直透镜结构的曲率与所述准直透镜和所述激光器芯片之间的距离正相关。

10.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述管壳远离所述底板的一侧焊接有环状的支架，所述上盖的外侧区域中靠近所述底板的表面与所述支架远离所述底板的表面贴合；所述管壳远离所述底板的表面上镀有可伐材料层，所述支架焊接在所述可伐材料层远离所述底板的表面上。