RU2015143901A - Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов - Google Patents

Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов Download PDF

Info

Publication number
RU2015143901A
RU2015143901A RU2015143901A RU2015143901A RU2015143901A RU 2015143901 A RU2015143901 A RU 2015143901A RU 2015143901 A RU2015143901 A RU 2015143901A RU 2015143901 A RU2015143901 A RU 2015143901A RU 2015143901 A RU2015143901 A RU 2015143901A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitters
partial
partial rays
fast axis
output
Prior art date
Application number
RU2015143901A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2663681C2 (ru
Inventor
Томас МИТРА
Original Assignee
Лимо Патентфервальтунг Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лимо Патентфервальтунг Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Лимо Патентфервальтунг Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2015143901A publication Critical patent/RU2015143901A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2663681C2 publication Critical patent/RU2663681C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G02B19/0057—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode in the form of a laser diode array, e.g. laser diode bar
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0972—Prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0043—Inhomogeneous or irregular arrays, e.g. varying shape, size, height
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Claims (22)

1. Осветительное устройство (1), содержащее:
по меньшей мере одну линейку (100) лазерных диодов с несколькими излучателями (101, 102, 103), расположенными в первом направлении рядом друг с другом с возможностью излучения частичных лучей (10, 11, 12) при работе, указанные частичные лучи имеют меньшее расхождение в указанном первом направлении, образующем направление медленной оси, чем во втором направлении, перпендикулярном первому направлению, и образующем направление быстрой оси, причем по меньшей мере некоторые излучатели (101, 102, 103) имеют смещение по высоте относительно других излучателей (101, 102, 103), так что эти излучатели (101, 102, 103) излучают частичные лучи (10, 11, 12) не на высоте оптической оси осветительного устройства (1),
коллиматор (2) быстрой оси, расположенный за указанной по меньшей мере одной линейкой (100) лазерных диодов в направлении распространения луча, перпендикулярном направлению медленной оси и направлению быстрой оси,
средство (3) преобразования луча, расположенное за коллиматором (2) быстрой оси в направлении распространения луча и выполненное с возможностью поворота частичных лучей (10, 11, 12) на 90° при их прохождении через указанное средство,
отличающееся тем, что оно содержит решетку (4) призм, которая расположена за средством (3) преобразования луча в направлении распространения луча и включает в себя множество призм (40, 40'), соответствующее числу излучателей (101, 102, 103), которые расположены рядом друг с другом в первом направлении, и каждая призма имеет входную (400, 400') и выходную (401, 401') световые поверхности для одного из частичных лучей (10, 11, 12), причем входные (400') и/или выходные (401') световые поверхности призм (40'), через которые проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены таким образом, чтобы корректировать ошибку Пойнтинга путем параллелизации указанных частичных лучей (12), где ошибка Пойнтинга (мрад) = ошибка по высоте (мкм) / фокусное расстояние (мм) коллиматора быстрой оси.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходные световые поверхности (401') призм (40'), через которые проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены в первом направлении клинообразными.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что за решеткой (4) призм в направлении распространения луча расположено по меньшей мере одно средство расширения луча.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что средство расширения луча содержит телескопическую решетку с несколькими телескопическими средствами, расположенными в первом направлении рядом друг с другом.
5. Осветительное устройство (1), содержащее:
по меньшей мере одну линейку (100) лазерных диодов с несколькими излучателями (101, 102, 103), расположенными в первом направлении рядом друг с другом с возможностью излучения частичных лучей (10, 11, 12) при работе, указанные частичные лучи имеют меньшее расхождение в указанном первом направлении, образующем направление медленной оси, чем во втором направлении, перпендикулярном первому направлению и образующем направление быстрой оси, причем по меньшей мере некоторые излучатели (101, 102, 103) имеют смещение по высоте относительно других излучателей (101, 102, 103),
коллиматор (2) быстрой оси, расположенный за указанной по меньшей мере одной линейкой (100) лазерных диодов в направлении распространения луча, перпендикулярном направлениям медленной оси и быстрой оси,
средство (3) преобразования луча, расположенное за коллиматором (2) быстрой оси в направлении распространения луча и выполненное с возможностью поворота частичных лучей (10, 11, 12) на 90° при их прохождении через указанное средство,
телескопическую решетку (5), расположенную в направлении распространения луча за средством (3) преобразования луча и содержащую соответствующее числу излучателей (101, 102, 103) число телескопических средств (50, 50'), которые в первом направлении расположены рядом друг с другом, и каждое имеет входную (500, 500') и выходную (501, 501') световые поверхности для одного из частичных лучей (10, 11, 12), причем входные (500, 500') и выходные (501, 501') световые поверхности выполнены с возможностью расширения соответственно каждого из частичных лучей (10, 11, 12) при прохождении через телескопические средства (50, 50'), а промежутки между соседними частичными лучами (10, 11, 12) могут быть закрыты,
отличающееся тем, что входные (500') и/или выходные (501') световые поверхности телескопических средств (50'), через которые проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены таким образом, чтобы корректировать ошибку Пойнтинга путем параллелизации указанных частичных лучей (12), где ошибка Пойнтинга (мрад) = ошибка по высоте (мкм) / фокусное расстояние (мм) коллиматора быстрой оси.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что входные (500') и/или выходные (501') световые поверхности телескопических средств (50'), через которые проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены асимметричными по отношению к оптической оси соответствующих им частичных лучей (12).
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что телескопические средства (50'), через которые проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, имеют боковое смещение относительно оптической оси.
8. Устройство по любому из пп. 5-7, отличающееся тем, что входные световые поверхности (500, 500') телескопических средств (5) выполнены вогнутыми, а их выходные световые поверхности (501, 501') - выпуклыми.
9. Осветительное устройство (1), содержащее:
по меньшей мере одну линейку (100) лазерных диодов с несколькими излучателями (101, 102, 103), расположенными в первом направлении рядом друг с другом с возможностью излучения частичных лучей (10, 11, 12) при работе, указанные частичные лучи имеют меньшее расхождение в указанном первом направлении, образующем направление медленной оси, чем во втором направлении, перпендикулярном первому направлению и образующем направление быстрой оси, причем по меньшей мере некоторые излучатели (101, 102, 103) имеют смещение по высоте относительно других излучателей (101, 102, 103),
коллиматор (2) быстрой оси, расположенный за указанной по меньшей мере одной линейкой (100) лазерных диодов в направлении распространения луча, перпендикулярном направлению медленной оси и направлению быстрой оси,
средство (3) преобразования луча, расположенное за коллиматором (2) быстрой оси в направлении распространения луча и выполненное с возможностью поворота частичных лучей (10, 11, 12) на 90° при их прохождении через указанное средство, причем средство (3) преобразования луча имеет на входной стороне (30) и на выходной стороне (31) света оптически функциональные граничные поверхности, имеющие число цилиндрических линзовых сегментов (8, 8'), соответствующее числу излучателей (101, 102, 103), оси указанных цилиндров ориентированы в основном параллельно друг другу и составляют угол 45° со стороной основания оптического средства (3) преобразования луча, проходящей в первом направлении,
отличающееся тем, что цилиндрические линзовые сегменты (8') на входной (30) и/или выходной (31) стороне света, через которую проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены таким образом, чтобы корректировать ошибку Пойнтинга путем параллелизации указанных частичных лучей (12), где ошибка Пойнтинга (мрад) = ошибка по высоте (мкм) / фокусное расстояние (мм) коллиматора быстрой оси, при этом цилиндрические линзовые сегменты (8') на входной (30) и/или выходной (31) стороне света, через которую проходят частичные лучи (12), имеющие смещение по высоте перед поворотом луча указанным средством (3) преобразования луча, выполнены асимметричными по отношению к оптической оси соответствующих им частичных лучей (12) или симметричными и смещенными вбок относительно оптической оси соответствующих им частичных лучей (12).
RU2015143901A 2013-03-14 2014-03-14 Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов RU2663681C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013102599.4 2013-03-14
DE102013102599.4A DE102013102599A1 (de) 2013-03-14 2013-03-14 Beleuchtungsvorrichtung
PCT/EP2014/055115 WO2014140285A1 (de) 2013-03-14 2014-03-14 Laserdiodenbarrenbeleuchtungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015143901A true RU2015143901A (ru) 2017-04-20
RU2663681C2 RU2663681C2 (ru) 2018-08-08

Family

ID=50289659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143901A RU2663681C2 (ru) 2013-03-14 2014-03-14 Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10025106B2 (ru)
EP (1) EP2972548B1 (ru)
JP (1) JP6322215B2 (ru)
CN (1) CN105190398B (ru)
DE (1) DE102013102599A1 (ru)
RU (1) RU2663681C2 (ru)
WO (1) WO2014140285A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3509170A1 (en) * 2018-01-05 2019-07-10 Koninklijke Philips N.V. Energy efficient laser arrangement
US11061234B1 (en) 2018-02-01 2021-07-13 Facebook Technologies, Llc Depth camera assembly based on near infra-red illuminator
US11340456B1 (en) * 2019-05-22 2022-05-24 Facebook Technologies, Llc Addressable crossed line projector for depth camera assembly

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632460C1 (de) 1996-08-12 1997-10-30 Microlas Lasersystem Gmbh Optische Vorrichtung zum Homogenisieren von Laserstrahlung und Erzeugen von mehreren Beleuchtungsfeldern
US6324190B1 (en) 1996-08-16 2001-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung, E.V. Device with at least one beam source and an arrangement for geometric reshaping of the radiation field emitted by the beam source
US5867324A (en) * 1997-01-28 1999-02-02 Lightwave Electronics Corp. Side-pumped laser with shaped laser beam
US6044096A (en) * 1997-11-03 2000-03-28 Sdl, Inc. Packaged laser diode array system and method with reduced asymmetry
US5995289A (en) 1997-12-15 1999-11-30 The University Of Utah Research Foundation Laser beam coupler, shaper and collimator
US6166759A (en) 1998-04-07 2000-12-26 Eastman Kodak Company Bent smile corrector
EP1006382B1 (de) 1998-10-30 2002-09-18 Lissotschenko, Vitalij Anordnung und Vorrichtung zur optischen Strahltransformation
DE19948889C1 (de) * 1999-10-11 2001-06-07 Unique M O D E Ag Vorrichtung zur Symmetrierung der Strahlung von linearen optischen Emittern und Verwendung der Vorrichtung
US6556352B2 (en) * 2000-08-23 2003-04-29 Apollo Instruments Inc. Optical coupling system
DE10209605A1 (de) * 2001-04-07 2002-10-10 Lissotschenko Vitalij Anordnung für die Korrektur von von einer Laserlichtquelle ausgehender Laserstrahlung sowie Verfahren zur Herstellung der Anordnung
ATE331972T1 (de) 2001-04-07 2006-07-15 Hentze Lissotschenko Patentver Anordnung für die korrektur von von einer laserlichtquelle ausgehender laserstrahlung sowie verfahren zur herstellung der anordnung
DE10124215A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-21 Heidelberger Druckmasch Ag Bebilderungseinrichtung zur Erzeugung einer Anzahl von Bildpunkten in einer Projektionslinie
JP4427280B2 (ja) 2002-07-10 2010-03-03 新日本製鐵株式会社 半導体レーザ装置およびそれを用いた固体レーザ装置
US7230968B2 (en) * 2003-07-10 2007-06-12 Nippon Steel Corporation Semiconductor laser device and solid-state laser device using same
JPWO2005010592A1 (ja) * 2003-07-25 2007-04-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ装置
DE102004034253A1 (de) 2004-07-14 2006-02-09 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg Vorrichtung für die Beleuchtung einer Fläche
JP2006005015A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Sony Corp 照射装置
JP2006000050A (ja) 2004-06-17 2006-01-05 Iseki & Co Ltd 穀粒排出装置
US7260131B2 (en) * 2005-01-14 2007-08-21 Institut National D'optique Symmetrization device and laser diode system provided with the same
KR100951370B1 (ko) 2006-06-02 2010-04-08 리모 파텐트페어발퉁 게엠베하 운트 코. 카게 빔 형성 장치
US7970040B1 (en) * 2007-04-04 2011-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for incoherent combining of high power lasers for long-range directed-energy applications
DE102007020789A1 (de) * 2007-05-03 2008-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zur Symmetrierung der Strahlung von Laserdiodenbarren
DE102007057868B4 (de) * 2007-11-29 2020-02-20 LIMO GmbH Vorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung
EP2309309B8 (de) * 2009-10-01 2018-05-23 LIMO GmbH Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung
CN102472456A (zh) * 2009-11-30 2012-05-23 夏普株式会社 面状照明装置和具备该面状照明装置的显示装置
EP2529452B1 (en) * 2010-01-22 2018-05-23 II-VI Laser Enterprise GmbH Homogenization of far field fiber coupled radiation
CN103081261B (zh) * 2010-03-05 2016-03-09 泰拉二极管公司 波长光束组合系统与方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105190398B (zh) 2018-01-16
JP2016516214A (ja) 2016-06-02
CN105190398A (zh) 2015-12-23
US20160025987A1 (en) 2016-01-28
WO2014140285A1 (de) 2014-09-18
EP2972548A1 (de) 2016-01-20
US10025106B2 (en) 2018-07-17
RU2663681C2 (ru) 2018-08-08
EP2972548B1 (de) 2019-09-18
JP6322215B2 (ja) 2018-05-09
DE102013102599A1 (de) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015507817A5 (ru)
JP2012195064A5 (ru)
RU2013115918A (ru) Устройство для местного освещения
RU2017135133A (ru) Устройство для формирования оптического пучка и использующий его источник точечного света
RU2011113163A (ru) Компактная оптическая система и линзы для формирования равномерного коллимированного света
RU2012144819A (ru) Встраиваемый осветительный узел
JP2018511034A5 (ru)
JP2013015762A5 (ru)
JP2009501418A5 (ru)
JP2007003744A5 (ru)
JP2011243717A5 (ru)
BR112013031745A2 (pt) aparelho de digitalização ótica, sistema de digitalização de disposição por laser e método de digitalização ótica
JP2014026195A5 (ru)
JP2015053128A5 (ja) 照明装置及び光学部材
RU2017104613A (ru) Устройство для формирования лазерного излучения
JP2009080468A (ja) レーザ光合成装置
JP2018530130A5 (ru)
JP2015223463A5 (ru)
WO2014043393A4 (en) Solid state illumination devices including spatially-extended light sources and reflectors
RU2015143901A (ru) Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов
JP2011107723A5 (ru)
JP2018097131A5 (ru)
IL239482B (en) Creating an array of points in sloping areas
RU2013115921A (ru) Усовершенствованная смешивающая оптическая система, имеющая переменное фокусное расстояние, с подвижным затвором и затеняющим экраном
JP2018017816A5 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200315