專利名稱：光空間發(fā)射模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)作為介質(zhì)的外部空間發(fā)射光信號(hào)的光空 間發(fā)射模塊。
背景技術(shù)：
作為無(wú)線發(fā)射的加速模式，光空間發(fā)射技術(shù)最近引起了關(guān)注。這 種技術(shù)使用光波代替無(wú)線電波。除了利用光波寬帶的性質(zhì)的高速性能
外，因?yàn)楣獠ǖ闹本€傳播和光阻(light blocking)的性質(zhì)，光波提供 高的安全性。使用發(fā)光管(LED)或者半導(dǎo)體激光二極管(LD)作 為用于光空間發(fā)射中的光源。能導(dǎo)致高速模塊的LD更有利于用于提 高發(fā)射速度。
然而，LD光源尺寸比LED的小，并且其輸出光具有更高的相干 性。這樣，當(dāng)LD的輸出光直接發(fā)射到外部空間并偶然進(jìn)入眼睛時(shí)， 具有高能量密度的圖像投射到視網(wǎng)膜上，并且存在損傷視網(wǎng)膜的危 險(xiǎn)。為了用LD獲得與LED相當(dāng)?shù)陌踩?jí)別，必須降低光輸出強(qiáng)度， 或者必須使用諸如漫射板等的光學(xué)元件來(lái)增大虛擬二次光源的大小 并降低輸出光的相干性。在后一種情況下，投射到視網(wǎng)膜上的圖像的 大小取決于二次光源的大小。為了獲得更大的光輸出并維持光發(fā)射器 的安全性，上述二次光源的大小必須增大。作為這種保持激光安全性 的光學(xué)系統(tǒng)，存在例如日本公開專利2004 —165957號(hào)(其后，稱作 專利文獻(xiàn)1)中公開的光發(fā)射器。圖10是示出專利文獻(xiàn)1中公開的 傳統(tǒng)光發(fā)射器的示例配置的視圖。
如圖10中所示，傳統(tǒng)光發(fā)射器包括激光器卯0、聚光鏡910、透 鏡920、發(fā)射型漫射部分921、反射部分922、開口部分923、以及光 接收部分930。聚光鏡910會(huì)聚從激光器900輸出的激光束A，并發(fā) 射會(huì)聚的激光束A穿過(guò)開口部分923到反射型漫射部分921。反射型
漫射部分921反射并轉(zhuǎn)換發(fā)射的激光束A為漫射光B。反射部分922 反射漫射光B。透鏡920在一個(gè)方向上分布(distributes)由反射部分 922反射的漫射光B，并且作為發(fā)射信號(hào)C輸出分布的光。光接收部 分930接收從面對(duì)它的光發(fā)射器輸出的信號(hào)束。傳統(tǒng)的光發(fā)射器中， 激光束A的相干性被反射型漫射部分921擾亂，并且在反射型漫射 部分921上形成具有朗伯分布的虛擬二次光源。因此，安全性比單獨(dú) 使用激光器的情況得到了增強(qiáng)。
然而，在傳統(tǒng)的光反射器中，激光束A直接發(fā)射到反射型漫射部 分921。這樣，反射的漫射的光B部分地回到激光器900，而這可能 導(dǎo)致激光器900工作不穩(wěn)定。此外，因?yàn)閭鹘y(tǒng)光發(fā)射器使用反射機(jī)制， 能夠降低其厚度，但是反射部分922的直徑大。這增加了包括光接收 部分930的光發(fā)射器的整體占有區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供以解決上述傳統(tǒng)問(wèn)題的一種光空 間發(fā)射模塊，其降低基于激光安全性標(biāo)準(zhǔn)的光輸出的上限、降低返回 激光器的光、并且制作尺寸更小。
本發(fā)明致力于用于通過(guò)作為介質(zhì)的外部空間發(fā)射光信號(hào)的光空間
發(fā)射模塊。在第一方面，光空間發(fā)射模塊包括可用于輸出發(fā)射光的 光發(fā)射部分；包括可用于反射發(fā)射光的反射部分的基座部分；以及可 用于反射已由反射部分反射的發(fā)射光并將其轉(zhuǎn)換成漫射光的反射型 漫射部分。反射部分具有在反射后提高發(fā)射光的束直徑的作用。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在發(fā)射光的束直徑由反射部分提高后， 發(fā)射光被轉(zhuǎn)換成漫射光，由此形成更大直徑的二次光源。這能夠降低 基于激光安全性標(biāo)準(zhǔn)的光輸出的上限。
在第二方面，反射部分是凸鏡。
根據(jù)第二方面，通過(guò)設(shè)置反射部分的凸橫截面的傾斜角為某一值 或更高值，防止已由反射部分反射的發(fā)射光回到光發(fā)射部分。
在第三方面，反射部分由菲涅爾鏡構(gòu)成，其具有與凸鏡同樣的作用。
根據(jù)第三方面，通過(guò)使用菲涅爾鏡使得反射部分的厚度更薄。 在第四方面，反射型漫射部分具有凹面形狀。
根據(jù)第四方面，通過(guò)控制反射型漫射部分的傾斜角和曲率，調(diào)整 從光空間發(fā)射模塊輸出的漫射光的方向性角，由此有效地發(fā)射發(fā)射 光。
在第五方面，光空間發(fā)射模塊還包括可用于接收光信號(hào)的光接收 部分。在基座部分的不同于反射部分的表面提供光接收部分。
根據(jù)第五方面，在基座部分的不同于反射部分的表面提供光接收 部分容許將光接收部分集成到發(fā)射器中，由此使得接收器一發(fā)射器尺 寸更小。
在第六方面，光空間發(fā)射模塊還包括透鏡部分，提供此透鏡以蓋 住反射型漫射部分。
根據(jù)第六方面，由透鏡部分會(huì)聚漫射光以控制漫射光的方向角， 由此有效地發(fā)射發(fā)射光。
在第七方面，透鏡部分包括多個(gè)透鏡區(qū)域，并且多個(gè)透鏡區(qū)域至 少包括可用于分布漫射光的第一透鏡區(qū)域和可用于將光信號(hào)會(huì)聚入 光接收部分的第二透鏡區(qū)域。
根據(jù)第七方面，第一透鏡區(qū)域和第二透鏡區(qū)域是分開的，并且在 每個(gè)區(qū)域優(yōu)化會(huì)聚特性，由此更有效地將光信號(hào)會(huì)聚入光接收部分。
在第八方面，透鏡部分由菲涅爾透鏡構(gòu)成。
根據(jù)第八方面，使得光學(xué)系統(tǒng)厚度更薄。
在第九方面，反射部分位于光發(fā)射部分和光接收部分之間，并且 反射部分、光發(fā)射部分以及光接收部分實(shí)質(zhì)上沿直線對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)第九方面，阻止將在從光發(fā)射部分輸出后已由反射部分反射 的光直接連接到光接收部分。
在第十方面，光發(fā)射部分是半導(dǎo)體激光器。
根據(jù)第十方面，高速調(diào)制是可能的。
在第十一方面，反射部分具有在從光發(fā)射部分垂直發(fā)射的光束的 光軸上的中心，并且與垂直于光束的光軸的表面成傾斜角a，并且其 中光發(fā)射部分和反射部分之間的距離表示為D而光發(fā)射部分的光發(fā)
射區(qū)域的直徑表示為f，傾斜角a設(shè)置為滿足公式(1): Dtan (2a) >f/2 (1)
根據(jù)第十一方面，可能減小從光發(fā)射部分輸出的光束中的光束(該 光束垂直反射并由反射部分反射)到光發(fā)射區(qū)域的連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光空間發(fā)射模塊，在由反射部分提高發(fā) 射光的束直徑后將發(fā)射光轉(zhuǎn)換成漫射光，由此形成大尺寸的二次光 源。這能夠降低基于激光安全性標(biāo)準(zhǔn)的光輸出的上限。另外，通過(guò)在 不同于光發(fā)射部分的方向上漫射由反射部分反射的發(fā)射光，減少了大 量從反射部分回到光發(fā)射部分的光。此外，在包括反射部分的基座部 分上提供光接收部分容許集成光接收部分和光發(fā)射部分，由此使得光 空間發(fā)射模塊尺寸更小。
本發(fā)明的這些和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)結(jié)合附圖的 本發(fā)明的以下詳細(xì)描述變得更清楚。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例配 置的視圖2A是顯示傳統(tǒng)模式中反射型漫射部分921的形狀和反射光B 之間關(guān)系的視圖2B是顯示傳統(tǒng)模式中不提供透鏡150時(shí)反射型漫射部分921 的形狀和反射光B之間關(guān)系的視圖3A是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中反射部分111的形狀和反射 光B之間關(guān)系的視圖3B是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中提供透鏡150時(shí)反射部分 111的形狀和反射光B之間關(guān)系的視圖4顯示圖3A中所示的本發(fā)明的和圖2B中所示的傳統(tǒng)模式的回 光比的計(jì)算結(jié)果；
圖5顯示圖3B中所示的本發(fā)明的和圖2A中所示的傳統(tǒng)模式的回 光比的計(jì)算結(jié)果；
圖6是解釋計(jì)算反射部分111的傾斜角的方法的視圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例
配置的視圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例 配置的視圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例 配置的視圖IO是顯示傳統(tǒng)光發(fā)射器的示例配置的視圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)
以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光空間發(fā)射模 塊。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例配 置的視圖。如圖1中所示，光空間發(fā)射模塊包括發(fā)射部分100、基座 部分IIO、反射部分lll、以及反射型漫射部分120。光發(fā)射部分IOO 輸出被根據(jù)被輸入到光發(fā)射部分100的信號(hào)調(diào)制的發(fā)射光。反射部分 111是凸鏡，其被以面向光發(fā)射部分100的關(guān)系提供在基座部分110 的部分上。更具體地，反射部分lll具有錐形。反射部分lll反射發(fā) 射光A以便提高發(fā)射光A的束直徑。具有凹面形狀的反射型漫射部 分120反射由反射部分111反射的反射光B并將其轉(zhuǎn)換成漫射光C。
參照?qǐng)D2A到3B，以下將與傳統(tǒng)模式對(duì)照描述本發(fā)明的反射部分 111的形狀和反射光B之間的關(guān)系。圖2A是顯示專利文獻(xiàn)1中描述 的傳統(tǒng)模式中的反射型漫射部分921的形狀和反射光B之間的關(guān)系的 視圖。圖2B是顯示傳統(tǒng)模式中不提供透鏡150時(shí)反射型漫射部分921 的形狀和反射光B之間關(guān)系的視圖，以和本發(fā)明比較。圖3A是顯示 本發(fā)明的第一實(shí)施方式中反射部分111的形狀和反射光B之間關(guān)系的 視圖。圖3B是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中提供透鏡150時(shí)反射部 分111的形狀和反射光B之間關(guān)系的視圖，以和本發(fā)明比較。在圖 2A到3B中，光發(fā)射部分100包括以發(fā)射角e輸出發(fā)射光A的激光 光源。反射部分lll包括鏡子，該鏡子具有傾斜角為a的錐形形狀。
如圖2A中所示的傳統(tǒng)模式中，從光發(fā)射部分100輸出的發(fā)射光
由透鏡150會(huì)聚，并由朝向光發(fā)射部分100的反射型漫射部分921漫 射。在如圖2B中所示的傳統(tǒng)模式中，從光發(fā)射部分100輸出的發(fā)射 光A直接由反射型漫射部分921漫射。在這些模式中，面向光發(fā)射 部分100定位的反射型漫射部分921在反射發(fā)射光A的同時(shí)在寬角 度范圍內(nèi)漫射它。這樣，存在部分漫射光B回到光發(fā)射部分100的問(wèn) 題。
另一方面，在如圖3A中所示的本發(fā)明中，從甚至從光發(fā)射部分 100實(shí)質(zhì)上垂直輸出的發(fā)射光A (點(diǎn)線)獲得了從入射角以角度2a 傾斜的反射光B。反射光B到達(dá)距光發(fā)射部分100的距離為DXtan2a 的位置，其中光發(fā)射部分100和反射部分111之間的距離表示為D。 這樣，與傳統(tǒng)模式中激光直接發(fā)射到反射型漫射部分921相比，能夠 顯著降低回到光發(fā)射部分的光的量(以下稱做回光量)。另外，能夠 形成大尺寸的漫射光源(二次光源)，由此降低了基于激光安全性標(biāo)準(zhǔn) 的光輸出的上限。還有，即使在如圖3B中所示提供透鏡150時(shí)，也 可能通過(guò)使傾斜角等于或大于某一角度而降低到光發(fā)射部分100的 回光量。
圖4和5顯示傳統(tǒng)模式和本發(fā)明的回光比的計(jì)算結(jié)果的示例。回 光比是從光發(fā)射部分100輸出的發(fā)射光A在反射和漫射后到達(dá)光發(fā) 射部分100的光發(fā)射區(qū)域的比率。更具體地，其表示為回光比=回 光量/發(fā)射光量。圖4顯示圖3A中所示的本發(fā)明的和圖2B中所示的 傳統(tǒng)模式的回光比的計(jì)算結(jié)果。換句話說(shuō)，圖4顯示當(dāng)不提供透鏡 150時(shí)，本發(fā)明的和傳統(tǒng)模式的回光比的計(jì)算結(jié)果。在圖4中，執(zhí)行
計(jì)算，其中，反射部分iii的傾斜角e是變量參數(shù)，光發(fā)射部分ioo
的發(fā)射角e為20度，光發(fā)射部分100的光發(fā)射區(qū)域的大小為8(Vmf， 光發(fā)射部分100和反射部分111之間的距離D為0.5mm，以及反射 型漫射部分921執(zhí)行朗伯漫射。
圖5顯示圖3B中所示的本發(fā)明的和圖2A中所示的傳統(tǒng)模式的回 光比的計(jì)算結(jié)果。換句話說(shuō)，圖5顯示當(dāng)提供透鏡150時(shí)本發(fā)明的和 傳統(tǒng)模式的回光比的計(jì)算結(jié)果。圖5中，執(zhí)行計(jì)算，其中，反射部分 111的傾斜角e是變量參數(shù)，透鏡150是焦距為1.6mm雙凸透鏡，光
發(fā)射部分100的光發(fā)射區(qū)域的大小為20pmf，以及反射型漫射部分921 執(zhí)行朗伯漫射。
如從圖4所看到，傳統(tǒng)模式的回光比約為-17dB，并且，然而本發(fā) 明通過(guò)設(shè)定傾斜角a為某一角度或比該角度大(在此計(jì)算條件下為 2.4度或更大)將回光比降低到-30dB或更小。另外，如從圖5所看 到，傳統(tǒng)模式的回光比約為-17dB，并且，然而本發(fā)明通過(guò)設(shè)定傾斜 角a為某一角度或比該角度大(在此計(jì)算條件下為IO度或更大)將 回光比降低到-30dB或更小。
以下將參照?qǐng)D6詳細(xì)描述計(jì)算反射部分111的傾斜角a的方法。 圖6顯示反射部分111的傾斜角a、光發(fā)射部分100和反射部分111 之間的距離D、以及光發(fā)射部分100的光發(fā)射區(qū)域的直徑f之間的關(guān) 系。參照?qǐng)D6，從光發(fā)射部分100輸出的光束中垂直發(fā)射(發(fā)射角0°) 的光束通常具有高的強(qiáng)度，并且當(dāng)回到光發(fā)射區(qū)域時(shí)具有顯著的影 響。為了減小發(fā)射角為0°的、己由反射部分111反射的到光發(fā)射區(qū)域 的光束的連接，傾斜角a優(yōu)選地設(shè)置為滿足公式(1):
Dtan (2a) 〉f/2 (1)
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊，在發(fā)射 光A的束直徑由反射部分111提高后，發(fā)射光A由反射型漫射部分 120轉(zhuǎn)換成漫射光C，由此形成大尺寸的二次光源。這能夠降低基于 激光安全性標(biāo)準(zhǔn)的光輸出的上限。另外，通過(guò)漫射已經(jīng)由反射部分 111朝不同于到光發(fā)射部分100的方向反射的發(fā)射光A，降低了從反 射部分111到光發(fā)射部分100的回光量。
反射部分111的凸鏡的制作尺寸比發(fā)射光A的束直徑大，由此反 射所有發(fā)射光A，并且這是有效的。如果在光發(fā)射部分100和反射部 分lll之間提供聚光鏡(例如透鏡150)以對(duì)準(zhǔn)或會(huì)聚發(fā)射光A，則 與不存在聚光鏡的情況相比，反射部分111的凸鏡的尺寸能夠做的更 小。
需要注意，雖然在實(shí)施方式中作為凸鏡示例顯示了園錐形狀，但 是凸鏡的形狀不限于此?？蛇x地，只要凸鏡減小了回到光發(fā)射部分 100的反射光，則凸鏡可以具有球形形狀或任何其它非球形形狀。
(第二實(shí)施方式)
以下將參照附圖描述根據(jù)根發(fā)明的第二實(shí)施方式的光空間發(fā)射模 塊。圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊的示例配
置的視圖。參照?qǐng)D7，因?yàn)榧尤肓送哥R部分130和光接收部分140， 根據(jù)第二實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊與第一實(shí)施方式的的光空間發(fā) 射模塊不同。與上述第一實(shí)施方式中相同的元件以相同的參考數(shù)字表 示，并且將省略其描述。
如圖7中所示，透鏡部分130包括多個(gè)透鏡區(qū)域。更具體地，透 鏡部分130包括分配漫射光的第一透鏡區(qū)域131和將光束會(huì)聚入光接 收部分140的第二透鏡區(qū)域132。透鏡130設(shè)置為蓋住反射型漫射部 分120。光接收部分140設(shè)置在基座110的不同于反射部分111的表 面上。
提供在基座部分上的反射部分111設(shè)置于面向光發(fā)射部分100， 這樣在反射部分111的背側(cè)形成了空間。在反射部分111的背側(cè)上通 常不使用的空間中提供光接收部分140，由此容許形成集成入了光接 收部分和光發(fā)射部分的模塊。另外，光接收部分140設(shè)置于使反射部 分111位于光發(fā)射部分100和光接收部分140之間，并且這三個(gè)元件 實(shí)質(zhì)上沿直線對(duì)準(zhǔn)，由此阻止從光發(fā)射部分100輸出的發(fā)射光A連 接到光接收部分140。
在包括第一透鏡區(qū)域131和第二透鏡區(qū)域132的透鏡部分130中， 能夠?yàn)槊總€(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)優(yōu)化的形狀，由此提高漫射光的分布特性和進(jìn)入 光接收部分140的會(huì)聚特性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊，除了在 第一實(shí)施方式中描述的有益效果之外，在基座110的不同于反射部分 111的表面上提供光接收部分140容許形成集成入了光發(fā)射部分和光 接收部分的模塊。這減小了接收器-發(fā)射器的整體大小。包括用于分 布漫射光的第一透鏡區(qū)域131和用于將光束會(huì)聚入光接受部分140的 第二透鏡區(qū)域132的透鏡區(qū)域130能夠提高漫射光的分布特性和進(jìn)入 光接收部分140的會(huì)聚特性。 (第三實(shí)施方式)
以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的光空間發(fā)射模 塊。圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光發(fā)射模塊的示例配置 的視圖。如圖8中所示，第三實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊與第二實(shí)施
方式的光空間發(fā)射模塊不同，因?yàn)榉瓷洳糠?11和透鏡部分230結(jié)構(gòu) 上與第二實(shí)施方式中的這些不同。與上述第二實(shí)施方式中相同的元件 由相同的參考數(shù)字表示，并省略其描述。
如圖8中所示，反射部分由菲涅爾鏡構(gòu)成，將該菲涅爾鏡提供為 面向光發(fā)射部分100 ，并且該菲涅爾鏡與凸鏡具有相同的作用。透 鏡部分230由具有多個(gè)透鏡區(qū)域的菲涅爾透鏡構(gòu)成。更具體地，透鏡 部分230包括分布漫射光的第一菲涅爾鏡區(qū)域231，以及將光束會(huì)聚 入光接收部分140的第二菲涅爾透鏡區(qū)域232。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊，除了與 第二實(shí)施方式相同的有益效果外，因?yàn)橥哥R部分230由菲涅爾透鏡構(gòu) 成且反射部分211由菲涅爾鏡構(gòu)成，所以使得透鏡部分230重量更輕 和厚度更薄且使得反射部分211重量更輕。結(jié)果，使得光空間發(fā)射模 塊重量更輕且厚度更薄。 (第四實(shí)施方式)
以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的光空間發(fā)射模 塊。圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的光發(fā)射模塊的示例配置 的視圖。如圖9中所示，第四實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊與第三實(shí)施 方式的光空間發(fā)射模塊不同，因?yàn)榉瓷湫吐洳糠?20和透鏡部分 330與第三實(shí)施方式中的這些結(jié)構(gòu)上不同。與上述第三實(shí)施方式中相 同的元件由相同的參考數(shù)字表示，并省略其描述。
如圖9中所示，透鏡部分330由塑膠模具構(gòu)成，該塑膠模具容納 光接收部分140和基座部分110，并在其表面上包括多個(gè)透鏡區(qū)域。 更具體地，透鏡部分330包括分布漫射光的第一菲涅爾透鏡區(qū)域331 ， 以及將光束會(huì)聚入光接收部分140的第二菲涅爾透鏡區(qū)域332。透鏡 部分330形成凸起開口部分333。在透鏡部分330的彎曲的側(cè)表面形 成反射型漫射部分320。從光發(fā)射部分IOO輸出的發(fā)射光穿過(guò)開口部 分333進(jìn)入透鏡部分330，并到達(dá)反射部分211。 預(yù)先在用于形成透鏡部分330的模具里形成第一菲涅爾透鏡區(qū)域 331、第二菲涅爾透鏡區(qū)域332、及開口部分333的形狀，以便在形 成透鏡部分330的同時(shí)制造第一菲涅爾透鏡區(qū)域331、第二菲涅爾透 鏡區(qū)域332、及開口部分333。通過(guò)在經(jīng)過(guò)磨砂表面處理的透鏡部分 330的歪曲的側(cè)表面施加白色涂層制作了反射型漫射部分320。
因?yàn)殚_口部分333是凸面形狀的，所以開口部分333具有聚光鏡 的效果，以便減小發(fā)射到反射部分211的發(fā)射光的束直徑。這樣，反 射部分211的處理區(qū)域變小了，結(jié)果對(duì)反射部分211的處理成本和處 理時(shí)間減小了。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的光空間發(fā)射模塊，在形成 透鏡部分330的同時(shí)制造諸如第一菲涅爾透鏡區(qū)域331、第二菲涅爾 透鏡區(qū)域332、及開口部分333等的元件。這樣，制造光空間發(fā)射模 塊的部件數(shù)量和人工時(shí)間減少了，結(jié)果模塊的成本降低了。
需要注意，透鏡部分330的側(cè)表面不限于具有彎曲的形狀并可以 具有倒轉(zhuǎn)的圓錐形狀。透鏡部分330不限于菲涅爾透鏡，并可以為凸 透鏡。開口 333不限于具有凸面形狀，并可以是菲涅爾透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的光空間發(fā)射模塊通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)獲得了人眼對(duì)激光 光源的安全性和集成了光接收模塊和光發(fā)射模塊，并對(duì)獲得光空間發(fā) 射系統(tǒng)的安全性和尺寸的減小有用。
雖然詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是前述描述的所有方面都是示例性的 而非限制性的。應(yīng)當(dāng)理解能夠設(shè)計(jì)多個(gè)其它的改變和變化而不脫離本 發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于通過(guò)作為介質(zhì)的外部空間發(fā)射光信號(hào)的光空間發(fā)射模塊，所述光空間發(fā)射模塊包括用于輸出發(fā)射光的光發(fā)射部分；包括用于反射所述發(fā)射光的反射部分的基座部分；及用于反射已由所述反射部分反射的所述發(fā)射光并將其轉(zhuǎn)換成漫射光的反射型漫射部分，其中所述反射部分具有在反射后提高所述發(fā)射光的束直徑的作用。
2、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，其中，所述反射部分 是凸鏡。
3、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，其中，所述反射部分 由具有與凸鏡相同作用的菲涅爾鏡構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，其中，所述反射型漫 射部分具有凹面形狀。
5、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，還包括用于接收光信 號(hào)的光接收部分，其中在所述基座部分的不同于所述反射部分的表面提供所述光接收 部分。
6、 如權(quán)利要求5所述的光空間發(fā)射模塊，還包括透鏡部分，其 用于蓋住所述反射型漫射部分。
7、 如權(quán)利要求6所述的光空間發(fā)射模塊，其中， 所述透鏡部分包括多個(gè)透鏡區(qū)域，以及所述多個(gè)透鏡區(qū)域至少包括用于分布所述漫射光的第一透鏡區(qū) 域和用于將所述光信號(hào)會(huì)聚到所述光接收部分中的第二透鏡區(qū)域。
8、 如權(quán)利要求6所述的光空間發(fā)射模塊，其中，所述透鏡部分由菲涅爾透鏡構(gòu)成。
9、 如權(quán)利要求5所述的光空間發(fā)射模塊，其中， 所述反射部分位于所述光發(fā)射部分和所述光接收部分之間，以及 所述反射部分、所述光發(fā)射部分、以及所述光接收部分實(shí)質(zhì)上沿直線對(duì)準(zhǔn)。
10、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，其中，所述光發(fā)射部 分是半導(dǎo)體激光器。
11、 如權(quán)利要求1所述的光空間發(fā)射模塊，其中， 所述反射部分在從所述光發(fā)射部分垂直發(fā)射的光束的光軸上具有中心，并且與垂直于所述光束的所述光軸的表面成傾斜角，以及 其中所述光發(fā)射部分和所述反射部分之間的距離表示為D，而所述光發(fā)射部分的光發(fā)射區(qū)域的直徑表示為f，所述傾斜角a設(shè)置為滿足公式(1):<formula>formula see original document page 3</formula>
全文摘要
提供了一種光空間發(fā)射模塊，其降低了基于激光安全性標(biāo)準(zhǔn)的光輸出的上限，減少了回到激光器的光，并且制作尺寸更小。該光空間發(fā)射模塊包括輸出發(fā)射光的光發(fā)射部分100、包括反射發(fā)射光的反射部分111的基座部分、反射已由反射部分111反射的反射光并將其轉(zhuǎn)換成漫射光的反射型漫射部分120。反射部分111具有在反射后提高發(fā)射光的束直徑的作用。
文檔編號(hào)H04B10/10GK101174900SQ20071018513
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者安本英雄, 笹井裕之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社