CN110792994A - 激光结构及巡检灯具 - Google Patents

Abstract

本申请适用于激光技术领域，提供一种激光结构及巡检灯具，包括激光器及透镜，透镜密封设于所激光器的出光侧，透镜的相对两侧分别设有入射光面及出射光面，出射光面与激光器发射的激光束的发射方向垂直，入射光面与出射光面之间形成第一夹角，第一夹角为锐角。通过在激光器的出光侧设置透镜，透镜的入射光面和出射光面之间形成锐角，且出射光面与激光束的发射方向垂直，使得主光线及杂散光线呈锐角射出，在主光线和杂散光线的出射方向上，主光线和杂散光线之间的距离逐渐增大，从而使得杂散光线远离主光线，消除激光结构中激光束形成的杂散光线导致的不良视觉效果。

Description

激光结构及巡检灯具

技术领域

本发明属于激光技术领域，更具体地说，是涉及一种激光结构及巡检灯具。

背景技术

激光器是一种能够发射激光的结构，其所发射出的激光方向性好、亮度高且在夜间具有极强的指示及定位作用，目前常用于城市景观、舞台灯光、激光测距、激光标线仪以及激光笔等产品上。

激光器应用于户外照明及定位时，经常需要在激光器的出光侧设置平整的密封结构件，且密封结构件一般设置为玻璃或光学材料，而玻璃或光学材料在生产或安装的过程中不可避免的存在一定的误差，使得密封结构件和激光束之间不是垂直关系。因此，激光器发出的激光束大部分直接经过密封结构件透射出去，为第一激光束；少部分激光束在密封结构上发生反射后再二次透射出去，为第二激光束。第二激光束通常不与第一激光束重合，而是平行于第一激光束的旁侧，即第一激光束与第二激光束之间具有很小的夹角，几近平行，从而使得密封结构透射出去的主光斑旁出现杂散光斑，影响视觉效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光结构，旨在解决现有技术中，激光器应用于户外照明及定位场合时，其所发出的激光束旁容易出现杂散光斑导致影响视觉效果的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种激光结构，包括激光器及透镜，所述透镜密封设于所述激光器的出光侧，所述透镜的相对两侧分别设有入射光面及出射光面，所述出射光面与所述激光器发射的激光束的发射方向垂直，所述入射光面与所述出射光面之间形成第一夹角，所述第一夹角为锐角。

进一步地，所述第一夹角为10°。

进一步地，所述透镜在其轴向的垂直投影面上形成的截面为矩形或圆形。

进一步地，所述激光结构还包括套筒状的固定架，所述透镜设于所述固定架中并与所述固定架围合形成凹槽，所述激光器至少部分设于所述凹槽中。

进一步地，所述激光器包括激光器本体及设于所述激光器本体出光侧的输出镜，所述输出镜设于所述凹槽中并设于所述入射光面一侧。

进一步地，所述激光器电连接有电路板，所述电路板上设有控制所述激光器的开关结构。

本发明提供的激光结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在激光器的出光侧设置透镜，透镜的入射光面和出射光面之间形成锐角，且出射光面与激光束的发射方向垂直，大部分的激光束在进入透镜并以主光线从出射光面射出，少部分的激光束以杂散光线从出射光面射出，透镜的入射光面和出射光面的设置使得主光线及杂散光线呈锐角射出，在主光线和杂散光线的出射方向上，主光线和杂散光线之间的距离逐渐增大，从而使得杂散光线远离主光线，消除激光结构中激光束形成的杂散光线导致的不良视觉效果。

本发明实施例还提供了一种巡检灯具，包括：

灯壳；

主板，设于所述灯壳的内腔中；

照明组件，设于所述灯壳的内腔一端并电连接于所述主板；

上述任一项所述的激光结构，所述激光器电连接于所述主板且设于所述照明组件旁侧；

控制组件，电连接于所述主板并可分别控制所述照明组件及激光器。

进一步地，所述照明组件旁侧还设有摄像装置，所述摄像装置电连接于所述主板并用于对巡检现场进行拍照或录像记录。

进一步地，所述主板上间隔设有存储卡槽及手机卡槽，所述存储卡槽用于容置可存储所述激光结构的测距信息的存储卡，所述手机卡槽用于容置可实现与外部设备通信连接的手机卡。

进一步地，所述巡检灯具还包括可与外部设备实现声音传递的声音组件，所述声音组件包括分别电连接于所述主板的扬声器及麦克风。

本发明的巡检灯具，通过采用以上激光结构的设置，使得激光器的激光束形成的主光线及杂散光线呈锐角射出，在主光线和杂散光线的出射方向上，主光线和杂散光线之间的距离逐渐增大，从而使得杂散光线远离主光线，消除巡检灯具中激光束形成的杂散光线导致的不良视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光结构的部分结构图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1中激光结构的激光器的光线分布效果图；

图4为本实施例提供的激光结构的主光线的分布效果图；

图5为本实施例提供的激光结构的杂散光线的分布效果图；

图6为本发明实施例提供的巡检灯具的立体结构示意图；

图7为图6所示巡检灯具的剖视图一；

图8为图7的局部放大图；

图9为图6所示巡检灯具的剖视图二。

其中，图中各附图标记：

100-巡检灯具；1-激光结构；2-灯壳；3-主板；4-照明组件；5-摄像装置；6-定位器；7-控制组件；8-声音组件；9-电池；11-激光器；12-透镜；13-固定架；14-电路板；21-外壳；22-密封架；23-灯头套；24-灯尾套；25-安装架；31-存储卡槽；32-手机卡槽；33-指示灯；34-数据线；41-灯源板；42-第一灯罩；43-第二灯罩；51-第一固定板；52-第一安装槽；71-显示屏；72-按键板；73-按键；74-触摸屏；75-第二固定板；81-扬声器；82-麦克风；111-激光器本体；112-输出镜；113-激光束；114-主光线；115-杂散光线；121-入射光面；122-出射光面；123-凹槽；211-卡扣；212-MIC孔；221-卡槽；α-第一夹角；β-第二夹角。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，本发明实施例提供的激光结构1包括激光器11及透镜12。具体地，透镜12密封设于激光器11的出光侧，透镜12的相对两侧分别设有入射光面121及出射光面122，激光器11设于入射光面121一侧，激光器11发射出的激光束113经入射光面121进入透镜12，并通过出射光面122射出。出射光面122与激光束113的发射方向垂直设置，入射光面121与出射光面122之间形成第一夹角α，第一夹角α为锐角，从而使得从激光器11发射出的激光束113并不垂直于透镜12的入射光面121。激光束113从入射光面121进入透镜12中，且大部分的激光束113发生透射并以主光线114的形式从出射光面122射出，少部分的激光束113在透镜12中经过两次或者多次反射再从出射光面122射出并形成杂散光线115。其中杂散光线115从出射光面122射出时与主光线114呈第二夹角β，且第二夹角β为锐角。因此，第二夹角β使得在主光线114及杂散光线115的出射方向上，主光线114及杂散光线115的间距逐渐增大，从而可消除主光线114周围的杂散光线115导致的不良视觉效果，同时增强了主光线114的强度。

其中，透镜12可固定于外部防水结构上，从而实现激光器11的防水密封效果。

具体地，本实施例中，激光束113进入透镜12中后，大约4％的激光束113会在出射光面122内侧反射至入射光面121，再通过反射至出射光面122以从出射光面122射出，从而形成杂散光线115。

本发明实施例中，通过在激光器11的出光侧设置透镜12，透镜12的入射光面121和出射光面122之间形成锐角，且出射光面122与激光束113的发射方向垂直，大部分的激光束113在进入透镜12并以主光线114从出射光面122射出，少部分的激光束113以杂散光线115从出射光面122射出，透镜12的入射光面121和出射光面122的设置使得主光线114及杂散光线115呈锐角射出，在主光线114和杂散光线115的出射方向上，主光线114和杂散光线115之间的距离逐渐增大，从而使得杂散光线115远离主光线114，消除激光结构1中激光束113形成的杂散光线115导致的不良视觉效果。

本实施例中，激光结构1可应用于巡检灯具100中，用于实现对巡检工作中的测距工作。当然，激光结构1还可以应用于其他的具体的领域中，此处不做唯一限定。

具体地，本实施例中，透镜12采用聚碳酸酯材料制成。

进一步地，请参阅图3，本实施例中，透镜12的入射光面121及出射光面122形成的第一夹角α为10°，激光束113在透镜12中分别以主光线114及杂散光线115从出射光面122射出时，主光线114及杂散光线115形成的第二夹角β为34°。

在本实施例的实际的实验测试应用中，光斑成型在距离透镜12为3m的位置，由图4可见，以主光线114所形成的主光斑为中心的直径为2.5m的范围内并无出现由杂散光线115形成的杂散光斑。由图5可见，杂散光线115形成的杂散光斑主要分布在以主光斑为中心的直径2.5m的范围外。综上可知，本实施例的透镜12的设置使得激光器11在应用过程中消除了杂散光线115导致的不良视觉效果。主光线114及杂散光线115之间的距离较大，主光线114附件并无杂散光线115的干扰。

进一步地，请一并参阅图1及图2，本实施例中，激光器11设置为圆柱状，为实现与激光器11配合使用，透镜12的横截面为圆形。当然，此处对于透镜12及激光器11的外形不做唯一限定。

进一步地，请一并参阅图1及图2，本实施例中，激光结构1还包括套筒状的固定架13，透镜12密封设于固定架13中的一端，具体的，透镜12的外侧壁抵接于固定架13的一端的内侧壁。固定架13另一端与透镜12围合形成凹槽123，激光器11至少部分伸入凹槽123中并正对透镜12的入射光面121。

其中，激光结构1固定于外部防水结构时，固定架13可与防水结构一体成型设置。

进一步地，请参阅图2，本实施例中，激光器11包括激光器本体111及输出镜112，输出镜112设于激光器本体111的出光侧，激光束113由输出镜112输出，输出镜112设于凹槽123中并设于入射光面121上，以使由输出镜112发射出的激光束113可直接从入射光面121进入透镜12中。

进一步地，请参阅图7，激光器11电连接有电路板14，电路板14上设有控制激光器11的开关结构(图未示)，使用者可通过开关结构来控制激光器11的具体使用。

本发明实施例还提供了一种巡检灯具100，请一并参阅图6至图9，巡检灯具100包括灯壳2、主板3、照明组件4、激光结构1以及控制组件7，其中，激光结构1的具体功能结构已在前文进行详细说明描述，此处不再进行赘述。下文对巡检灯具100的其他功能结构模块进行详细描述说明。

具体地，本实施例中，主板3设于灯壳2的内腔中，照明组件4及激光结构1均电连接于主板3且均设于灯壳2的内腔中的一端。其中，照明组件4用于实现巡检灯具100的照明功能；激光结构1设于照明组件4旁侧，用于对锁定的对象进行测距并记录测距数据；控制组件7电连接于主板3并可分别控制照明组件4及激光器11的具体工作，控制组件7可设置在灯壳2上，便于使用者控制控制组件7。激光结构1的设置，使得整个巡检灯具100在是实现照明功能之余，还能够实现测距的功能，增加巡检灯具100的功能，提高巡检的便利性。

本发明的巡检灯具100，通过采用以上激光结构1的设置，使得激光器11的激光束113形成的主光线114及杂散光线115呈锐角射出，在主光线114和杂散光线115的出射方向上，主光线114和杂散光线115之间的距离逐渐增大，从而使得杂散光线115远离主光线114，消除巡检灯具100中激光束113形成的杂散光线115导致的不良视觉效果。

具体地，请参阅图6，本实施例中，根据巡检灯具100的具体用途，设置为巡检用的手电筒，当然，巡检灯具100还可以设置为其他的结构，此处对于巡检灯具100的具体结构不做唯一限定。

具体地，请一并参阅图1、图7至图9，本实施例中，灯壳2包括外壳21及设于外壳21一端的密封架22，密封架22具有防水密封的效果，主板3设于外壳21的内腔中，照明组件4及激光结构1间隔设于密封架22的内侧。其中，外壳21一端的内侧壁上设有卡扣211，密封架22的外侧壁上开设有卡槽221，卡扣211卡接于卡槽221中，实现外壳21及密封架22的固定。

具体地，请参阅图1，密封架22上开设有第二安装槽(图未示)，激光结构1的固定架13固定于第二安装槽中，具体为固定架13的外侧壁抵接于第二安装槽的内侧壁。本实施例中，固定架13于密封架22呈一体成型设置，提高激光器11的防水效果。

具体地，请参阅图7，本实施例中，外壳21的内腔中还设有安装架25，安装架25上设有电连接于主板3的两电池9，电池9为照明组件4及激光结构1供电。具体为，安装架25上设有第三安装槽(图未示)，电池9容置于第三安装槽中，且第三安装槽的相对的两内侧壁上设有两弹性臂(图未示)，两弹性臂分别夹持于电池9相对的两外侧壁上。

具体地，请参阅图7，本实施例中，灯壳2还包括灯头套23及灯尾套24，其中灯头套23套设于外壳21靠近密封架22一端的外侧壁上，用于加强密封架22及外壳21之间的固定强度，灯尾套24套设于外壳21另一端的外侧壁上。

具体地，请一并参阅图1及图7，本实施例中，照明组件4包括灯源板41及分别电连接于灯源板41的聚光灯(图未示)以及泛光灯(图未示)，灯源板41固定于密封架22的内侧并电连接于主板3，控制组件7可分别控制聚光灯及泛光灯的使用。

具体地，密封架22的内侧间隔设置的第一灯罩42及第二灯罩43，且第一灯罩42及第二灯罩43设于第二安装槽的旁侧，灯源板41设于第一灯罩42及第二灯罩43的内侧上，且聚光灯及泛光灯分别设于第一灯罩42及第二灯罩43的内侧。

具体地，本实施例中，密封架22上还可设置多种颜色的信号灯(图未示)，信号灯电连接于主板3，控制组件7可分别控制不同颜色的信号灯，以实现不同信息的传递。

进一步地，请一并参阅图7，本实施例中，照明组件4旁侧还设有摄像装置5，摄像装置5电连接于主板3并用于对巡检现场进行拍照或录像记录。

具体地，密封架22内侧还设有间隔于第二安装槽的第一安装槽52，摄像装置5通过第一固定板51固定于第一安装槽52中。

进一步地，请参阅图7，本实施例中，主板3上间隔设有存储卡槽31及手机卡槽32。其中，存储卡槽31可用于容置存储卡，以使存储卡电连接于主板3，存储卡可用于存储摄像装置5处理的照片及视频数据以及激光结构1处理的测距数据等多种信息及数据。当然，存储卡还可存储主板3的其他数据信息，便于多种的数据信息的存储及转移。

具体地，手机卡槽32可用于容置手机卡以使手机卡电连接于主板3，手机卡可实现巡检灯具100与外部设备或其他的巡检灯具100的通信连接，可实现网络的获取，便于照明组件4的使用信息、摄像装置5处理的照片及视频数据以及激光结构1处理的测距数据等多种数据信息转移并存储于外部设备。本实施例中，手机卡为SIM卡。

进一步地，请一并参阅图7及图8，本实施例中，巡检灯具100还包括声音组件8，声音组件8可与外部设备实现声音的传递，声音组件8包括分别电连接于主板3的扬声器81及麦克风82，使用者可通过麦克风82进行录音，并通过手机卡与外部设备实现通信连接而传递至外部设备，并在收到外部设备的声音信息时可通过扬声器81听取，从而实现巡检灯具100与外部设备的信息交流，当然，也可以实现语音通话功能，便于巡检人员在必要与其他工作人员进行工作上的交流或汇报，增加巡检灯具100声音信息传递的功能，且提高巡检灯具100的便利性。

其中，控制组件7可控制麦克风82及扬声器81的开启及关闭。

具体地，请参阅图8，本实施例中，主板3上设有定位器6，为GPS定位器6但并不唯一限定，定位器6电连接于主板3，用于对巡检灯具100进行定位。

请参阅图7，本实施例中，控制组件7包括分别固定于灯壳2上且层叠设置的显示屏71及触摸屏74，显示屏71及触摸屏74均电连接于主板3，显示屏71可用于显示照明组件4、摄像装置5、激光结构1、定位器6以及声音组件8的开关状态，当然也包括摄像装置5所处理的照片及视频、激光结构1的测距数据、声音组件8的信息接收状况、定位器6的定位数据以及电池9的电量等信息，触摸屏74可起控制作用，分别控制照明组件4、摄像装置5、激光结构1、定位器6以及声音组件8的具体工作。

请参阅图7，本实施例中，触摸屏74设置在外壳21一侧的表面上，显示屏71设于触摸屏74的内侧并通过第二固定板75固定于外壳21内。当然，触摸屏74及显示屏71的位置可调换，此处对于触摸屏74及显示屏71的位置不做唯一限定。

具体地，请一并参阅图6及图7，本实施例中，控制组件7还包括按键板72及设于按键板72上的多个按键73，按键板72电连接于主板3，多个按键73凸设于外壳21的表面并可用于按压。其中多个按键73包括电源开关键、照明开关键、激光结构1开关键、定位器6开关键、拍照或视频开关键以及选择键等，可分别对应控制照明组件4、摄像装置5、激光结构1、声音组件8以及定位器6的具体工作。

具体地，请参阅图6，本实施例中，外壳21上设有指示灯33，指示灯33电连接于主板3，用于指示电源处于开启或关闭状态。外壳21上开设有MIC孔212(麦克风孔)，MIC孔212分别连通外壳21的内腔及外部，用于麦克风82接收语音信息。

具体地，请参阅图6，主板3上还可设有充电接口(图未示)，用于插接外部的数据线34，从而实现对电池9的充电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光结构，其特征在于，包括激光器及透镜，所述透镜密封设于所述激光器的出光侧，所述透镜的相对两侧分别设有入射光面及出射光面，所述出射光面与所述激光器发射的激光束的发射方向垂直，所述入射光面与所述出射光面之间形成第一夹角，所述第一夹角为锐角。

2.如权利要求1所述的激光结构，其特征在于，所述第一夹角为10°。

3.如权利要求1所述的激光结构，其特征在于，所述透镜在其轴向的垂直投影面上形成的截面为矩形或圆形。

4.如权利要求1-3任一项所述的激光结构，其特征在于，所述激光结构还包括套筒状的固定架，所述透镜设于所述固定架中并与所述固定架围合形成凹槽，所述激光器至少部分设于所述凹槽中。

5.如权利要求4所述的激光结构，其特征在于，所述激光器包括激光器本体及设于所述激光器本体出光侧的输出镜，所述输出镜设于所述凹槽中并设于所述入射光面一侧。

6.如权利要求1-3任一项所述的激光结构，其特征在于，所述激光器电连接有电路板，所述电路板上设有控制所述激光器的开关结构。

7.一种巡检灯具，其特征在于，包括：

灯壳；

主板，设于所述灯壳的内腔中；

照明组件，设于所述灯壳的内腔一端并电连接于所述主板；

如权利要求1-6任一项所述的激光结构，所述激光器电连接于所述主板且设于所述照明组件旁侧；

控制组件，电连接于所述主板并可分别控制所述照明组件及激光器。

8.如权利要求7所述的巡检灯具，其特征在于，所述照明组件旁侧还设有摄像装置，所述摄像装置电连接于所述主板并用于对巡检现场进行拍照或录像记录。

9.如权利要求7所述的巡检灯具，其特征在于，所述主板上间隔设有存储卡槽及手机卡槽，所述存储卡槽用于容置可存储所述激光结构的测距信息的存储卡，所述手机卡槽用于容置可实现与外部设备通信连接的手机卡。

10.如权利要求7所述的巡检灯具，其特征在于，所述巡检灯具还包括可与外部设备实现声音传递的声音组件，所述声音组件包括分别电连接于所述主板的扬声器及麦克风。

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