一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构的制作方法

本发明涉及半导体光电器件与光学透镜，尤其涉及一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构。

背景技术：

1、目前枪瞄具使用的照明光源是用led管作为照明光源，led管功耗大、光斑大、光效低、散射角大(led是90°左右)等缺陷，枪瞄具照明光源又是电池供电，因电池容量限制，故用户需要频繁更换电池。

2、目前市场上流行的枪瞄具外型照片(详情请参阅附图1)，主要原理结构示意图(详情请参阅附图2)，枪瞄具主要原理结构图包括：反射镜，分化板、led照明光源、目镜等四个器件构成，因分化板与led照明光源是分开安装的，故瞄具结构、生产工艺均复杂，为防止反射镜反射的光斑周围出现杂光，有的采用在瞄具led照明光源四周涂胶、环氧树脂封装工艺，以防止出现杂光(详情请参阅附图3)。

3、枪瞄具工作原理是(详情请参阅附图2)，照明光源发出的光线透过分划板上的出光孔，将透射出的光线经反射镜反射转换成平行光，人眼则通过目镜就能够看到光斑与目标物，从目镜上看到光源的光斑与锁定的目标物重合时，即表示人眼、光斑和目标物三点成一线，可见射手通过瞄具光源搜索目标物时，具有瞄准速度快、目标准确、清晰可见射击目标物的特点。

4、目前瞄具照明光源采用led管，分化板与led光源分开组装，存在机械装配工艺复杂等缺陷(详情请参阅附图2)，led管功耗大(实际工作电流在:50∽600ua左右)，目前用户实际使用的电池(cr2032电池、容量＝230mah)仅能维持3-4个月左右就需要更换电池；为防止反射镜反射的光斑周围有杂光，有的采用在瞄具led照明光源四周涂胶、环氧树脂封装工艺(详情请参阅附图3)，理论上可以防止光源部分杂光漏出，实际上led光源周围采用涂胶、环氧树脂封装工艺，很难涂覆均匀，工艺复杂、一致性差等问题；可见光波长范围在0.38∽0.78um之间,波长非常短，故颗粒间空隙必须<0.38∽0.78um。涂胶、环氧树脂封装后，颗粒间难免有空隙存在，光线则透过封装中的空隙极易产生漏出的小亮点，这样瞄具光斑周围将出现麻麻点点的亮点，涂胶、环氧树脂颗粒越细成本将越高，led光源涂胶、环氧树脂封装工艺复杂、成本高、并且需要专用的涂胶、环氧树脂封装设备，目前led生产单位已经暴露出生产效率低、良品率低以及产品质量不能受控等问题，需待改进。

5、因此，为了解决led瞄具照明光源存在以上的各种问题，提高生产效率和产品质量，本发明则公开了一种低功耗、低成本、无杂光整体瞄具光源结构。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，有效的解决了背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，包括位于瞄具上的目镜和反射镜，在瞄具内位于目镜和反射镜之间且朝向反射镜的整体光源组件；

3、所述整体光源组件包括光栏、激光管和固晶pcb板，所述光栏安装在固晶pcb板上，所述激光管位于固晶pcb板和光栏之间。

4、作为本发明优选的方案，所述激光管选用vcsel垂直腔面发射激光管，所述激光管采用smt贴片封装工艺。

5、作为本发明优选的方案，所述激光管固接在pcb板上。

6、作为本发明优选的方案，所述光栏上对应激光管照射端开设有出光孔，所述激光管射出的激光束通过出光孔射到反射镜上，并经过反射镜反射转为平行光。

7、作为本发明优选的方案，所述光栏对应固晶pcb板的一端面设有定位柱，与定位柱相适配并位于固晶pcb板上开设有适配的定位孔,通过定位柱和定位孔进行定位对接，进而使出光孔、激光管发射端和固晶pcb板三个元件x轴同心度保证精度。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

9、本发明中，通过采用激光管代替led管做照明光源，发出的光线为激光束(激光散射角很小)，与led发光原理不同，整体光源组件中使用的光栏主要有以下4个优点：

10、1、方便设计控制光斑需求的亮度；

11、2、消除整体照明光源组件ic管芯底座的反射光；

12、3、消除激光管管芯到固晶pcb板引出的裸线反射光；

13、4、消除光源固晶pcb板上焊点的反射光等。

14、且整体光源组件光源采用了vcsel垂直腔面发射激光管，(该管芯是四元系(algainp)高亮度发光二极管芯片)，使用激光管做光源，克服了普通led管光源的功耗大、光效低、散射角大、发光强度低等缺陷，可以满足枪瞄具照明光源技术要求：微功耗、高光效、光斑清晰、无反射杂光等，在验证样机上实测vcsel垂直腔面发射激光管枪瞄具整体光源组件；

15、当工作电流1微安时，反射镜上即可以看见微亮光斑(微功耗)，高光效(>150lm/w)、激光散射角小(<20°)、瞄具体积小、结构简单、光斑一致性好，本验证样机使用的vcsel垂直腔面发射激光管光斑图形(详情请参阅附图6)，可见光斑周围无杂光，满足瞄具照明光源要求；

16、整体光源组件工作电流设计在1∽300ua，若仍使用同样的cr2032电池，当瞄具在默认的正常亮度下工作电流(10ua左右)时，cr2032电池则可以使用>23000小时(1年＝8640小时)，用户连续使用2年半以上都不需更换电池；

17、还通过光栏代替分划板且选用激光照明光源组合为一个整体结构，反射镜光学成像设计，取消了分划板，取消涂胶、环氧树脂封装工艺，解决了光斑周围有漏光、杂光等缺陷，同时不需要涂胶、环氧树脂封装专用设备、降低生产成本、工艺装配简单、生产效率高，质量受控，整体照明光源组件安装一致性好、可靠性高、质量可控(克服了产品质量与操作人员技术熟练、经验相关)能够满足大批量生产要求。

技术特征：

1.一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，包括位于瞄具上的目镜(1)和反射镜(2)，其特征在于：在瞄具内位于目镜(1)和反射镜(2)之间且朝向反射镜(2)的整体光源组件(3)；

2.根据权利要求1所述的一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，其特征在于：所述激光管(32)选用vcsel垂直腔面发射激光管，所述激光管(32)采用smt封装工艺。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，其特征在于：所述激光管(32)固接在固晶pcb板(33)。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，其特征在于：所述光栏(31)上对应激光管(32)照射端开设有出光孔(34)，所述激光管(32)射出的激光束通过出光孔(34)射到反射镜(2)上，并经过反射镜(2)反射转为平行光。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，其特征在于：所述光栏(31)对应固晶pcb板(33)的一端面设有定位柱(35)，与定位柱(35)相适配并位于固晶pcb板(33)上开设有适配的定位孔(36)，通过定位柱(35)和定位孔(36)进行定位对接，进而使出光孔(34)、激光管(32)发射端和固晶pcb板(33)三个元件x轴同心度保证精度。

技术总结本发明提供一种低功耗低成本的无杂光整体瞄具光源结构，涉及半导体光电器件与光学透镜技术领域，包括位于瞄具上的目镜和反射镜，在瞄具内位于目镜和反射镜之间且朝向反射镜的整体光源组件；所述整体光源组件包括光栏、激光管和固晶PCB板，所述光栏安装在固晶PCB板上，所述激光管位于固晶PCB板和光栏之间，通过光栏代替分划板且选用激光照明光源组合为一个整体结构，反射镜光学成像设计，取消了分划板，取消涂胶、环氧树脂封装工艺，解决了光斑周围有漏光、杂光等缺陷，同时不需要涂胶、环氧树脂封装专用设备、降低生产成本、工艺装配简单、生产效率高，质量受控。技术研发人员：赵长连,贾玉龙,杨辉海受保护的技术使用者：江苏雷华防务科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26