[发明专利]发光光电模块

说明书

可操作以产生由减少的斑点表征的发射的发光光电模块可以包括相干光源、漫射器和菲涅尔元件。相干光源可操作以产生入射到漫射器上的由相干长度表征的相干发射。漫射器由发散角度表征。发散角度是从漫射器到菲涅尔元件的第一路径长度与从漫射器到菲涅尔元件的第二路径长度之间的角度，其中，它们的差定义了路径差。在一些实例中，路径差基本上大于相干长度。

技术领域

本公开涉及可操作以发射呈现减少的斑点的光的发光光电模块。

背景技术

可操作以产生相干光的发光光电模块有时被用于照亮具有粗糙表面的一个对象或多个对象。在一些实例中，粗糙表面可以由10μm至100μm的表面特征(例如，凹槽)来表征。入射到粗糙表面上的相干光能够产生斑点。斑点对于一些应用是不希望的。

在一些实例中，发光光电模块与粗糙表面之间的距离可以变化；因此，随着时间的推移，斑点可以表现为噪声。例如，可操作以产生相干光的发光光电模块可以被用于照亮包括一个或多个对象的场景，以便捕获该场景的图像。在典型条件下捕获的所得图像将呈现时间噪声。

在一些实例中，由斑点引起的噪声可以随时间平均(例如，平均为整体灰色色调)。在一些实例中，漫射器位于相干光源的前面，并且可以在图像被收集的同时被旋转。因此，源自斑点的噪声可以在所收集的图像中随时间平均。在一些实例中，频率调制或其它部件可以被使用以对斑点进行平均。

然而，这些方法需要延长的曝光时间来收集图像，并且会消耗诸如电力资源的资源。需要一种允许立即曝光和减少的资源消耗的方法。

发明内容

本公开描述了相干光发射模块(例如，诸如准分子激光器或垂直腔表面发射激光器的激光器)和光电模块，光电模块包括可操作以发射具有减少的斑点的光的相干光产生模块(例如，数码相机)。

在一方面，例如，发光光电模块包括可操作以产生相干光的相干光源。相干光由相干长度、带宽和中心波长表征。发光光电模块进一步包括由发散角度表征的漫射器。该发散角度可以被定义为准直光束入射光束的透射光的半高宽角。漫射器还可以以反射模式操作，例如漫射表面由诸如薄(例如，1μm至10μm)金属层的保形的高反射涂层覆盖。漫射器相对于相干光源定位，使得相干光入射到漫射器上并且漫射器可操作以产生漫射发射。发光光电模块进一步包括菲涅尔透镜元件。菲涅尔透镜元件包括菲涅尔环阵列。菲涅尔透镜可以指任何光学元件，其中从特定距离f(即，焦距)处的点发射的所有光线都在透镜的接受角度(即，透镜的数值孔径)内。在一些实例中，菲涅尔透镜的厚度(例如，中心厚度)可以比相同焦距的球面透镜明显小(例如，两倍或更多倍的因子)。因此，菲涅尔透镜可以是折射光学元件、衍射光学元件或其它光学元件，或者可以包括光学超材料。菲涅尔透镜元件相对于漫射器定位，使得漫射发射入射到菲涅尔透镜元件上并且菲涅尔透镜元件产生具有减少的斑点的发射。

在一些实施方式中，发光光电模块包括发散角度。发散角度是从漫射器到菲涅尔透镜元件的第一路径长度与从漫射器到菲涅尔透镜元件的第二路径长度之间的角度。第一路径长度和第二路径长度从漫射器上的同一点发出。

在一些实施方式中，发光光电模块包括与漫射器和菲涅尔透镜元件正交的第一路径长度。

在一些实施方式中，发光光电模块包括第一路径长度与第二路径长度之间的长度差，该差是路径差。路径差大于相干长度。

在一些实施方式中，发光光电模块包括路径差，该路径差比相干长度大足以产生具有减少的斑点的发射的因子。

在一些实施方式中，发光光电模块包括路径差，该路径差比相干长度大足以产生具有减少的斑点的发射的因子(例如，2至1000)。例如，在一些实例中，路径差可以是相干长度的两倍。在其它实例中，路径差可以是相干长度的1000倍。

在一些实施方式中，发光光电模块包括路径差，该路径差比相干长度大足以产生具有减少的斑点的发射的因子(例如，1000至10000)。