一种激光管模组及其制造方法和测距设备与流程

专利检索2022-05-11  1



1.本发明涉及激光测距技术领域,尤其涉及一种激光管模组及其制造方法和测距设备。


背景技术:

2.现有激光雷达的制造一般由激光管、光学器件(准直镜和半导体激光发射器)、套筒、电路板等各零部件组装得到。具体地,先将组装得到激光管模组,再将激光管模组与其他零部件组装成激光雷达。其中,激光管模组一般按照如下的方法制造:首先,通过外部推压装置将准直镜(包括准直透镜和楔形棱镜中的至少一种)推压进入激光管内;其次,通过点胶方式将准直镜镜进行点胶固定于激光管内;再次,将半导体激光器与准直镜对准调焦;最后,将对准调焦后的半导体激光器与套筒固定。
3.但是,现有激光管模组的制造方法存在组装过程复杂、安装精度较低而导致激光管模组可靠性较低以及激光雷达测量误差大等缺陷,具体表现为:
4.(1)、准直镜由外部推压装置推压进入激光管内,无法保证准直镜在激光管内移动时为平行移动,即最终无法保证准直镜的准直屏幕与激光管完全垂直,会存在误差,最终导致半导体激光器发射的激光经过准直镜后,不平行于激光管出射口射出,最终后造成激光雷达产品的测量有误差。
5.(2)、由于推压装置从准直镜的单侧将准直镜推进激光管内,且一般激光管也不是透明的,因此,在推进过程中由于振动等因素导致准直镜与外部推压装置表面不完全贴合,使得准直镜最终停止的位置与预设定的位置有误差,从而影响后续半导体激光器与准直镜的对准调焦效果以及影响后续点胶固定的准确性和可靠性。
6.(3)、通过点胶方式将准直镜与激光管进行固定,在上胶-凝固过程中,也会出现准直镜的位置和倾斜度发生偏移,且无法把控准直镜的位置和倾斜度。
7.此外,点胶所使用的材料的熔点一般不会太高,激光管模组在使用时会产生热量,并由此导致半导体激光器与准直镜之间形成一段密闭的高温区间,点胶材料会被加热而软化甚至达到熔点值而发生流动,最终导致准直镜的位置、倾斜度发生偏差甚至失效。


技术实现要素:

8.本发明实施例的目的之一是提供一种激光管模组的制造方法,旨在解决现有激光管模组组装复杂、安装精度较低而导致激光管模组可靠性较低以及激光雷达测量误差大等问题。
9.为实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
10.一种激光管模组的制造方法,包括以下步骤:
11.提供激光管体、模具组件以及用于形成光学镜片的原料;
12.所述激光管体具有第一端口、第二端口以及连通所述第一端口和所述第二端口的光路通道,所述光路通道的内壁形成有定位部;所述模具组件包括第一模具和第二模具,所
述第一模具具有第一模头,所述第二模具具有第二模头;
13.将所述原料注入所述激光管体中;
14.将所述第一模具和所述第二模具中的一者置于所述第一端口、另一者置于所述第二端口,且使所述第一模头和所述第二模头均朝向所述光路通道;
15.将所述第一模具、所述第二模具及所述激光管体中的至少一者沿所述光路通道的方向移动,以使所述原料成型于所述定位部,获得光学镜片;所述光学镜片与所述定位部固定连接。
16.在一种可能的实施方式中,所述光学镜片为压铸成型或者熔铸成型;形成的所述光学镜片具有第一镜面和第二镜面;所述第一模头具有与第一镜面相配适的第一表面;所述第二模头具有与所述第二镜面相配适的第二表面。
17.在一种可能的实施方式中,所述光学镜片为一体成型的楔形棱镜和准直透镜,所述第一镜面和所述第二镜面中的一者为弧形面、另一者为平面;所述第一表面和所述第二表面中的一者为弧形面、另一者为平面;
18.或者,所述光学镜片为准直透镜,所述第一镜面和所述第二镜面中的一者为弧形面、另一者为平面;所述第一表面和所述第二表面中的一者为弧形面、另一者为平面;
19.或者,所述光学镜片为楔形棱镜,所述第一镜面和所述第二镜面均为平面,且所述第一镜面和所述第二镜面成角度设置;所述第一表面和所述第二表面均为平面,且所述第一表面和所述第二表面成角度设置。
20.在一种可能的实施方式中,所述定位部具有朝向所述第二端口的限位面,所述第一模头的端部还具有与所述限位面相配适的第三表面,所述第一表面的外缘与所述第三表面连接;
21.或者,所述定位部具有朝向所述第一端口的方向的限位面,所述第二模头的端部还具有与所述限位面相配适的第四表面,所述第二表面的外缘与第四表面连接。
22.在一种可能的实施方式中,所述定位部具有定位凹槽,所述定位凹槽的槽口朝向所述光路通道的中心轴;
23.或者,所述定位部具有设于所述光学通道内壁的定位凸台,所述定位凸台朝所述光路通道的中心轴凸设。
24.在一种可能的实施方式中,所述定位部设有穿设于所述激光管体的通孔。
25.在一种可能的实施方式中,还包括冷却处理和将所述模具组件与所述激光管体分离的步骤;
26.且/或,还包括将激光器置于所述光路通道中,移动所述激光器和/或所述激光管体以确定所述激光器和所述光学镜片的最佳调焦距离并将所述激光器固定于所述光路通道内的步骤。
27.相对于现有技术而言,本发明实施例提供的激光管模组的制造方法,通过将用于形成光学镜片的原料在激光管体内的定位部直接成型得到光学镜片,并且获得的光学镜片与定位部固定连接,不再需要反复确定光学镜片的安装位置以及省去了点胶过程,解决了原有将光学镜片安装在激光管体内存在的组装过程复杂、安装精度低而容易导致激光管模组可靠性低以及激光雷达测量误差大的问题,有效地简化了激光管模组的制造过程,不仅省时省力,而且光学镜片和激光管体相对固定,准直效果好,使得获得的激光管模组结构具
有较高的可靠性。
28.本发明实施例的目的之二是提供一种激光管模组,其采用的具体技术方案如下:
29.一种激光管模组,包括:
30.激光管体,所述激光管体具有第一端口、第二端口以及连通于所述第一端口和所述第二端口之间的光路通道,所述光路通道内形成有定位部;
31.光学镜片,所述光学镜片具有第一镜面和第二镜面,所述光学镜片由原料经成型固定于所述定位部,且所述第一镜面朝向所述第一端口,所述第二镜面朝向所述第二端口;
32.激光器,所述激光器固定于所述光学通道里以用于向所述光学镜片发射激光。
33.在一种可能的实施方式中所述光学镜片为一体成型的楔形棱镜和准直透镜,或者所述光学镜片为准直透镜,或者所述光学镜片为楔形棱镜;
34.且/或,所述激光管模组按照上述所述的激光管模组的制造方法制造得到。
35.相对于现有技术而言,本发明实施例提供的激光管模组,由于光学镜片由用于形成光学镜片的原料成型固定于光路通道内的定位部,光学镜片和激光管体的固定相对牢固,准直效果好,因此激光管模组结构具有较高的可靠性。
36.本发明实施例的目的之三是提供一种测距设备,其采用的具体技术方案如下:
37.一种测距设备,所述测距设备包括上述任一项所述的激光管模组。
38.相对于现有技术而言,本发明实施例提供的测距设备,由于激光管模组是包括由用于形成光学镜片的原料成型固定于激光管体光路通道内的定位部得到,光学镜片和激光管体的固定相对牢固,准直效果好,激光管模组结构具有较高的可靠性,使得测距设备在使用过程中不易出现误差,从而使得测距设备的测量精准度得到有效提高。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
40.图1为本发明实施例提供的激光管模组的制造方法流程示意图;
41.图2为本发明实施例提供的激光管体的剖视示意图;
42.图3为本发明实施例提供的模具组件的剖视示意图;
43.图4为本发明实施例提供的激光管模组的局部剖视示意图;
44.图5为本发明实施例一提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
45.图6为本发明实施例一提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
46.图7为本发明实施例二提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
47.图8为本发明实施例二提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
48.图9为本发明实施例三提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
49.图10为本发明实施例三提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
50.图11为本发明实施例四提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
51.图12为本发明实施例四提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
52.图13为本发明实施例五提供的激光管模组的制造方法的流程示意图;
53.图14为本发明实施例五提供的激光管模组的制造方法的流程示意图。
54.附图标记:
55.10、激光管模组;
56.11、激光管体;1101、第一端口;1102、第二端口;1103、光路通道;111、定位部;1111、限位面;1112、连接面;1113、定位凹槽;1114、通孔;
57.12、光学镜片;121、第一镜面;122、第二镜面;123、周向侧面;124、卡位部;
58.13、激光器;
59.100、原料;
60.20、模具组件;
61.21、第一模具;211、第一模头;2111、第一表面;2112、第三表面;
62.22、第二模具;221、第二模头;2211、第二表面。
具体实施方式
63.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
64.本发明实施例提供的激光管模组10的制造方法以及制造方法中涉及的零部件如图1至图3所示。
65.请参阅图1、图2以及图3和图4,本发明实施例的激光管模组10的制造方法,具体包括以下步骤:
66.步骤s01、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成镜片的原料。
67.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102和光路通道1103,光路通道1103连通第一端口1101和第二端口1102,并且光路通道1103的内壁形成有定位部111;模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第二模具22具有第二模头221。
68.步骤s02、将所述原料注入激光管体11中。
69.步骤s03、将第一模具21和第二模具22中的一者置于第一端口1101、另一者置于第二端口1102,且使第一模头211和第二模头221均朝向所述原料。
70.步骤s04、将第一模具21、第二模具22以及激光管体11中的至少一者沿光路通道1103的方向移动,以使所述原料成型于定位部111,获得光学镜片12;光学镜片12与定位部111固定连接。
71.需要说明的是,在本实施例中,步骤s01、步骤s02、步骤s03以及步骤s04并不作为限定激光管模组10制造的先后顺序,例如,在步骤s02和步骤s03中,可以先将第一模具21置于第二端口1102,并使得第一模头211朝向光路通道1103,接着从第一端口1101将原料注入激光管体11内,再将第二模具22置于第一端口1101,并使得第二模头221朝向光路通道1103;或者,可以先将第一模具21置于第一端口1101,并使得第一模头211朝向光路通道1103,接着从第二端口1102将原料注入激光管体11内,再将第二模具22置于第二端口1102,并使得第二模头221朝向光路通道1103;或者,可以先将原料从第一端口1101或者第二端口1102中注入激光管体11内,接着将第一模具21和第二模具22中的一者置于第一端口1101、
另一者置于第二端口1102,并使得第一模头211和第二模头221均朝向光路通道1103;或者,可以先将第一模具21和第二模具22中的一者置于第一端口1101、另一者置于第二端口1102,并使得第一模头211和第二模头221均朝向光路通道1103,并将第一模具21和第二模具22分别向定位部111移动,再将原料注入激光管体11内等。
72.请参阅图1、图2以及图4,在一些实施方式中,步骤s04的原料成型于定位部111,可以是通过压铸成型,或者熔铸成型。原料经过压铸成型后者熔铸成型时,还包括冷却处理,以获得形状稳定、光学性能稳定的光学镜片12。在一些实施方式中,用于形成光学镜片12的原料为光学镜片12技术领域常用的材料,故在此不再展开赘述。
73.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,还包括将模具组件20与激光管体11相互分离的步骤。具体是将第一模具21和第二模具22拆除即可。
74.请参阅图4,在一些实施方式中,还包括将激光器13置于光路通道1103中,移动激光器13和激光管体11中的至少一者,以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离;根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内的步骤。具体地,将激光器13置于光路通道1103中并来回移动激光器13或者激光管体11,在获得最佳调焦距离时,标记激光器13在光路通道1103中的位置,并通过胶接或者焊接等方式将激光器13固定在光路通道1103内,从而使得激光管模组10具有最佳的光路效果。
75.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,定位部111具有限位面1111和连接面1112,其中,限位面1111朝向第一端口1101或者第二端口1102,连接面1112则为光路通道1103的局部内侧壁面。在一些实施方式中,限位面1111的数量为两个,其中一个限位面1111朝向第一端口1101、另一个限位面1111朝向第二端口1102,连接面1112连接于两个限位面1111之间。限位面1111用于限制第一模具21或者第二模具22沿光路通道1103移动的距离,以有效地控制第一模头211和第二模头221的间距,且使得原料在第一模头211和第二模头221之间成型得到光学镜片12,当原料成型为光学镜片12时,光学镜片12与定位部111固定连接,具体是连接面1112与光学镜片12固定连接,使得光学镜片12被固定在激光管体11内。
76.请参阅图9,在一些实施方式中,定位部111具有定位凹槽1113,定位凹槽1113形成于光路通道1103的内壁面,定位凹槽1113的槽口朝向光路通道1103的中心轴,从而有利于提高光学镜片12与激光管体11的连接可靠性。在一些实施方式中,连接面1112形成有定位凹槽1113。在一些实施方式中,定位凹槽1113为环形槽,在另一些实施方式中,定位凹槽1113的数量为多个,布设于光路通道1103的内壁面。在一些实施方式中,定位部111具有设于光学通道内壁的定位凸台(图中未标示),并且定位凸台朝向光路通道1103的中心轴凸设,定位凸台的作用与定位凹槽1113的作用相同。在一些实施方式中,定位凸台为环设于连接面1112的环形凸台的,当然也可以是多个定位凸台间隔布设于连接面1112。
77.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,定位部111具有穿设激光管体11的通孔1114,通孔1114结构的设计,不仅可以用于注入原料,而且可以在原料成型为光学镜片12时供排气用,还可以在光学镜片12成型时,局部原料进入通孔1114内并经成型成为光学镜片12的卡位部124以提高光学镜片12和激光管体11连接的可靠性。
78.请参阅图3、图4,在一些实施方式中,第一模头211具有第一表面2111,第二模头221具有第二表面2211,第一表面2111和第二表面2211分别用于光学镜片12成型时成为光学镜面模型面,即成型的光学镜片12具有第一镜面121和第二镜面122;第一模头211的第一
表面2111与与第一镜面121相配适;第二模头221的第二表面2211与第二镜面122相配适。
79.请参阅图3和图4,在一些实施方式中,第一模头211还具有第三表面2112,第三表面2112与限位面1111相配适,第一表面2111的外缘与第三表面2112连接,通过第三表面2112,可以有效地减小第一模头211在与限位面1111抵接时出现的缝隙,提高光学镜片12的成型效果,进而提高光学镜片12的光学精度。
80.请参阅图3和图4,在一些实施方式中,第二模头221还具有第四表面(图中未标示),第四表面与限位面1111相配适,第二表面2211的外缘与第四表面连接,通过第四表面,可以有效地降低第二模头221在与限位面1111抵接时出现的缝隙,提高光学镜片12的成型效果,进而提高光学镜片12的光学精度。
81.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,第一表面2111和第二表面2211中的一者为弧形面、另一者为平面;上述制造方法获得的光学镜片12为一体成型的楔形棱镜和准直透镜,并且光学镜片12的第一镜面121和第二镜面122中的一者为弧形面、另一者为平面;
82.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,第一表面2111和第二表面2211中的一者为弧形面、另一者为平面;上述制造方法获得的光学镜片12为准直透镜,且光学镜片12的第一镜面121和第二镜面122中的一者为弧形面、另一者为平面。
83.请参阅图2和图4,在一些实施方式中,第一表面2111和第二表面2211均为平面,且第一表面2111和第二表面2211成角度设置;上述制造方法获得的光学镜片12为楔形棱镜,并且光学镜片12的第一镜面121和第二镜面122均为平面,同时第一镜面121和第二镜面122成角度设置。
84.请参阅图4,经过上述制造方法,可以获得激光管模组10。
85.具体地,该激光管模组10包括激光管体11、光学镜片12以及激光器13;其中激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通于第一端口1101和第二端口1102之间的光路通道1103,光路通道1103内形成有定位部111;光学镜片12具有第一镜面121和第二镜面122,光学镜片12由原料经成型固定于定位部111,且第一镜面121和第二镜面122中的一者朝向第一端口1101、另一者朝向第二端口1102;激光器13固定于光学通道里以用于向光学镜片12发射激光。在本实施例中,由于光学镜片12与激光管体11直接成型并固定于激光管体11的定位部111,可以有效地提高激光管模组10的可靠性和精度,有利于降低激光管模组10组装成的测距设备的测量误差。
86.请参阅图4和图2,在一些实施方式中,光学镜片12还具有周向侧面123,周向侧面123和定位部111的连接面1112配适连接,从而可以提高光学镜片12与激光管体11的连接可靠性。在一些实施方式中,光学镜片12为一体成型的楔形棱镜和准直透镜。当然,在另一些实施方式中,光学镜片12为准直透镜,或者光学镜片12为楔形棱镜。
87.基于上述获得的激光管模组10,本发明实施例还提供一种测距设备。
88.请参阅图4,本实施例的测距设备包括上述的激光管模组10。本发明提供的测距设备,可以作为移动机器人等的激光测距部件。由于本测距设备的激光发射部件为上述的激光管模组10,因此具有良好的结构可靠性,能有效提高测距设备的测距可靠性和降低测距误差,作为移动机器人的测距设备时,能够有效提高移动机器人的测距准确性。
89.为更好的说明本发明的技术方案,下面通过若干实施例做进一步的解释说明。
90.实施例一
91.请参阅图5至图6以及图2和图3,本实施例提供一种激光管模组10的制造方法,包括以下步骤:
92.(1)、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成光学镜片12的原料100;
93.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通第一端口1101和第二端口1102的光路通道1103,第一端口1101和第二端口1102相对设置,光路通道1103的内壁形成有定位部111,定位部111位于第一端口1101和第二端口1102之间,且与第一端口1101和第二端口1102均具有距离,定位部111具有限位面1111以及连接面1112,限位面1111朝向第二端口1102且呈圆环形,连接面1112与限位面1111靠近光路通道1103中心轴的边缘连接且向第一端口1101的方向延伸,定位部111还设有穿设于激光管体11的通孔1114;
94.模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第一模头211呈圆柱状,并且第一模头211的直径小于或者等于第二端口1102至限位面1111之间的光路通道1103的内径(即第一模头211的直径数值范围在圆环形限位面1111的内径和外径之间),第一模头211的端部形成有第一表面2111和第三表面2112,第一表面2111为弧形面,即第一表面2111凹向第一模具21的另一端,以用于辅助形成光学镜片12的弧形镜面,第三表面2112为圆环形面以与限位面1111相配适,圆环形面的内缘与第一表面2111的外缘连接,并且圆环形面的外缘与第一模具21的侧面连接;第二模具22具有第二模头221,第二模头221的端部形成有第二表面2211,第二表面2211为平面,且当第二模头221与第一端口1101或第二端口1102正对时,第二表面2211与光路通道1103的中心轴相互垂直。
95.(2)、将激光管体11沿竖直方向放置,将第一模具21置于第二端口1102,并且第一模头211的端部朝向光路通道1103,随后将第一模具21插入激光管体11中,使得第三表面2112与限位面1111抵接,固定第一模具21和激光管体11,使得第三表面2112和限位面1111抵接牢固而不发生松动。
96.(3)、将用于形成光学镜片12的原料100从第一端口1101注入激光管体11内,使得原料100进入至定位部111,并且落在第一表面2111上。
97.(4)、将第二模具22置于第一端口1101,并且第二模头221朝向光路通道1103,随后将第二模具22沿光路通道1103向定位部111所在的方向移动,以将原料100压铸成型于定位部111,自然冷却后,取出第一模具21和第二模具22,获得光学镜片12;得到的光学镜片12为准直透镜,具有第一镜面121、第二镜面122和周向侧面123,第一镜面121为弧形面且朝向第二端口1102,第二镜面122为与光路通道1103的中心轴相互垂直的平面且朝向第一端口1101,周向侧面123自第一镜面121的外缘向第二镜面122延伸并与第二镜面122的外缘连接,周向侧面123与连接面1112固定连接,并且光学镜片12的局部周向侧面123凸向通孔1114以形成卡位部124,从而使得光学镜片12固定于固定部。
98.(5)、将激光器13从第一端口1101放入光路通道1103内,来回移动激光器13或者激光管体11以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离,随后根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内,得到激光管模组10。
99.实施例二
100.请参阅图7至图8以及图2和图3,本实施例提供一种激光管模组10的制造方法,包括以下步骤:
101.(1)、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成光学镜片12的原料100;
102.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通第一端口1101和第二端口1102的光路通道1103,第一端口1101和第二端口1102相对设置,光路通道1103的内壁形成有定位部111,定位部111靠近第二端口1102,定位部111具有限位面1111以及连接面1112,限位面1111即为第二端口1102的局部端面且呈圆环形,连接面1112与限位面1111靠近光路通道1103中心轴的边缘连接且向第一端口1101的方向延伸,定位部111还设有穿设于激光管体11的通孔1114;
103.模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第一模头211呈圆柱状,并且第一模头211的直径大于第二端口1102的口径,第一模头211的端部形成有第一表面2111和第三表面2112,第一表面2111为弧形面,即第一表面2111凹向第一模具21的另一端,以用于辅助形成光学镜片12的弧形镜面,第三表面2112为圆环形面以与限位面1111相配适,圆环形面的内缘与第一表面2111的外缘连接,并且圆环形面的外缘与第一模具21的外侧面连接;第二模具22具有第二模头221,第二模头221的端部形成有第二表面2211,第二表面2211为平面,且当第二模头221与第一端口1101或第二端口1102正对时,第二表面2211与光路通道1103的中心轴相互垂直。
104.(2)、将激光管体11沿竖直方向放置,将第一模具21置于第二端口1102,并且第一模头211的端部朝向光路通道1103,使得第三表面2112与限位面1111抵接,固定第一模具21和激光管体11,使得第三表面2112和限位面1111抵接牢固而不发生松动。
105.(3)、将用于形成光学镜片12的原料100从第一端口1101注入激光管体11内,使得原料100进入至定位部111,并且落在第一表面2111上。
106.(4)、将第二模具22置于第一端口1101,并且第二模头221朝向光路通道1103,随后将第二模具22沿光路通道1103向定位部111所在的方向移动,以将原料100压铸成型于定位部111,经自然冷却后,卸下第一模具21,并取出第二模具22,获得光学镜片12;得到的光学镜片12为准直透镜,具有第一镜面121、第二镜面122和周向侧面123,第一镜面121为弧形面且朝向第二端口1102,第二镜面122为与光路通道1103的中心轴相互垂直的平面且朝向第一端口1101,周向侧面123自第一镜面121的外缘向第二镜面122延伸并与第二镜面122的外缘连接,周向侧面123与连接面1112固定连接,并且光学镜片12的局部周向侧面123凸向通孔1114以形成卡位部124,从而使得光学镜片12固定于固定部。
107.(5)、将激光器13从第一端口1101放入光路通道1103内,来回移动激光器13或者激光管体11以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离,随后根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内,得到激光管模组10。
108.实施例三
109.请参阅图9至图10以及图2和图3,本实施例提供一种激光管模组10的制造方法,包括以下步骤:
110.(1)、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成光学镜片12的原料100;
111.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通第一端口1101和第二端口1102的光路通道1103,第一端口1101和第二端口1102相对设置,光路通道1103的内壁形成有定位部111,定位部111位于第一端口1101和第二端口1102之间,且与第一端口1101和第二端口1102均具有距离,定位部111具有限位面1111以及连接面1112,限位面1111朝向第二端口1102且呈圆环形,连接面1112与限位面1111靠近光路通道1103中心轴的边缘
连接且向第一端口1101的方向延伸,连接面1112形成有限位凹槽,限位凹槽的槽口朝向光路通道1103的中心轴;
112.模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第一模头211呈圆柱状,并且第一模头211的直径小于或者等于第二端口1102至限位面1111之间的光路通道1103的内径(即,第一模头211的直径数值范围在圆环形限位面1111的内径和外径之间),第一模头211的端部形成有第一表面2111和第三表面2112,第一表面2111为弧形面,即第一表面2111凹向第一模具21的另一端,以用于辅助形成光学镜片12的弧形镜面,第三表面2112为圆环形面以与限位面1111相配适,圆环形面的内缘与第一表面2111的外缘连接,并且圆环形面的外缘与第一模具21的外侧面连接;第二模具22具有第二模头221,第二模头221的端部形成有第二表面2211,第二表面2211为平面,且当第二模头221与第一端口1101或第二端口1102正对时,第二表面2211与光路通道1103的中心轴相互垂直。
113.(2)、将激光管体11沿竖直方向放置,将第一模具21置于第二端口1102,并且第一模头211的端部朝向光路通道1103,使得第三表面2112与限位面1111抵接,固定第一模具21和激光管体11,使得第三表面2112和限位面1111抵接牢固而不发生松动。
114.(3)、将用于形成光学镜片12的原料100从第一端口1101注入激光管体11内,使原料100进入至定位部111,并且落在第一表面2111上。
115.(4)、将第二模具22置于第一端口1101,并且第二模头221朝向光路通道1103,随后将第二模具22沿光路通道1103向定位部111所在的方向移动,以将原料100压铸成型于定位部111,经自然冷却后,从激光管体11中取出第一模具21、第二模具22,获得光学镜片12;得到的光学镜片12为准直透镜,具有第一镜面121、第二镜面122和周向侧面123,第一镜面121为弧形面且朝向第二端口1102,第二镜面122为与光路通道1103的中心轴相互垂直的平面且朝向第一端口1101,周向侧面123自第一镜面121的外缘向第二镜面122延伸并与第二镜面122的外缘连接,周向侧面123与连接面1112固定连接,并且周向侧面123形成有与限位凹槽相配适的环形凸起,并卡接于限位凹槽中,从而使得光学镜片12固定于固定部。
116.(5)、将激光器13从第一端口1101放入光路通道1103内,来回移动激光器13或者激光管体11以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离,随后根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内,得到激光管模组10。
117.实施例四
118.请参阅图11至图12以及图2和图3,本实施例提供一种激光管模组10的制造方法,包括以下步骤:
119.(1)、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成光学镜片12的原料100;
120.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通第一端口1101和第二端口1102的光路通道1103,第一端口1101和第二端口1102相对设置,光路通道1103的内壁形成有定位部111,定位部111位于第一端口1101和第二端口1102之间,且与第一端口1101和第二端口1102均具有距离,定位部111具有限位面1111以及连接面1112,限位面1111朝向第二端口1102且呈圆环形,连接面1112与限位面1111靠近光路通道1103中心轴的边缘连接且向第一端口1101的方向延伸,定位部111还设有穿设于激光管体11的通孔1114;
121.模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第一模头211呈圆柱状,并且第一模头211的直径小于或者等于第二端口1102至限位面1111之间的
光路通道1103的内径(即第一模头211的直径数值范围在圆环形限位面1111的内径和外径之间),第一模头211的端部形成有第一表面2111和第三表面2112,第一表面2111为弧形面,即第一表面2111凹向第一模具21的另一端,以用于辅助形成光学镜片12的弧形镜面,第三表面2112为圆环形面以与限位面1111相配适,圆环形面的内缘与第一表面2111的外缘连接,并且圆环形面的外缘与第一模具21的侧面连接;第二模具22具有第二模头221,第二模头221的端部形成有第二表面2211,第二表面2211为平面,且当第二模头221与第一端口1101或第二端口1102正对时,第二表面2211与光路通道1103的中心轴相互垂直。
122.(2)、将激光管体11水平放置,并且通孔1114朝上,将第一模具21置于第二端口1102,并且第一模头211的端部朝向光路通道1103,使得第三表面2112与限位面1111抵接,固定第一模具21和激光管体11,使得第三表面2112和限位面1111抵接牢固而不发生松动。
123.(3)、将第二模具22置于第一端口1101,并且第二模头221朝向光路通道1103,随后将第二模具22沿光路通道1103向定位部111所在方向移动,直至预设位置后停止,并固定第二模具22和激光管体11,使得激光管体11和第二模具22不再发生相对移动,这里的预设位置为当第一模头211、第二模头221以及定位部111围合成的空间在注入熔融的原料100时足以熔铸成光学镜片12的位置。
124.(4)、将用于形成光学镜片12的原料100熔融后,从通孔1114注入激光管体11内,使得熔融的原料100进入至定位部111,于定位部111熔铸成型,经自然冷却后,从激光管体11中取出第一模具21和第二模具22,获得光学镜片12;得到的光学镜片12准直透镜,具有第一镜面121、第二镜面122和周向侧面123,第一镜面121为弧形面且朝向第二端口1102,第二镜面122为与光路通道1103的中心轴相互垂直的平面且朝向第一端口1101,周向侧面123自第一镜面121的外缘向第二镜面122延伸并与第二镜面122的外缘连接,周向侧面123与连接面1112固定连接,并且光学镜片12的局部周向侧面123凸向通孔1114以形成卡位部124,从而使得光学镜片12固定于固定部。
125.(5)、将激光器13从第一端口1101放入光路通道1103内,来回移动激光器13或者激光管体11以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离,随后根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内,得到激光管模组10。
126.实施例五
127.请参阅图13至图14以及图2和图3,本实施例提供一种激光管模组10的制造方法,包括以下步骤:
128.(1)、提供激光管体11、模具组件20以及用于形成光学镜片12的原料100;
129.其中,激光管体11具有第一端口1101、第二端口1102以及连通第一端口1101和第二端口1102的光路通道1103,第一端口1101和第二端口1102相对设置,光路通道1103的内壁形成有定位部111,定位部111位于第一端口1101和第二端口1102之间,且与第一端口1101和第二端口1102均具有距离,定位部111具有限位面1111以及连接面1112,限位面1111朝向第二端口1102且呈圆环形,连接面1112与限位面1111靠近光路通道1103中心轴的边缘连接且向第一端口1101的方向延伸,定位部111还设有穿设于激光管体11的通孔1114;
130.模具组件20包括第一模具21和第二模具22,第一模具21具有第一模头211,第一模头211呈圆柱状,并且第一模头211的直径小于或者等第二端口1102至限位面1111之间的光路通道1103的内径(即第一模头211的直径数值范围在圆环形限位面1111的内径和外径之
间),第一模头211的端部形成有第一表面2111和第三表面2112,第一表面2111为弧形面,即第一表面2111凹向第一模具21的另一端,以用于辅助形成光学镜片12的弧形镜面,第三表面2112为圆环形面以与限位面1111相配适,圆环形面的内缘与第一表面2111的外缘连接,并且圆环形面的外缘与第一模具21的侧面连接;第二模具22具有第二模头221,第二模头221的端部形成有第二表面2211,第二表面2211为平面,且当第二模头221与第一端口1101或第二端口1102正对时,第二表面2211与光路通道1103的中心轴成非90
°
的夹角(即第二表面2211与光路通道1103的直径成一定的夹角而非相互平行)。
131.(2)、将第一模具21置于第二端口1102,并且第一模头211的端部朝向光路通道1103,随后将第一模具21插入激光管体11中,使得第三表面2112与限位面1111抵接,固定第一模具21,使得第三表面2112和限位面1111抵接牢固。
132.(3)、将用于形成光学镜片12的原料100从第一端口1101注入激光管体11内,使得原料100进入至定位部111,且落在第一表面2111上。
133.(4)、将第二模具22置于第一端口1101,并且第二模头221朝向光路通道1103,随后将第二模具22沿光路通道1103向定位部111移动,以将原料100压铸成型于定位部111,自然冷却后,取出第一模具21和第二模具22,获得光学镜片12;得到的光学镜片12为一体成型的准直透镜和楔形棱镜,光学镜片12具有第一镜面121、第二镜面122和周向侧面123,第一镜面121为弧形面且朝向第二端口1102,第二镜面122朝向第一端口1101且与光路通道1103的直径成夹角,周向侧面123自第一镜面121的外缘向第二镜面122延伸并与第二镜面122的外缘连接,周向侧面123与连接面1112固定连接,并且光学镜片12的局部周向侧面123凸向通孔1114以形成卡位部124,从而使得光学镜片12固定于固定部。
134.(5)、将激光器13从第一端口1101放入光路通道1103内,来回移动激光器13或者激光管体11以确定激光器13和光学镜片12的最佳调焦距离,随后根据确定的最佳调焦距离,将激光器13固定于光路通道1103内,得到激光管模组10。
135.以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-950327.html

最新回复(0)