CN114639327A - 一种激光演示光路导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供了一种激光演示光路导向装置，包括：光源组件和反射组件，光源组件包括光源体，光源体具有第一出光孔，且光源体发射的光束经第一出光孔射出，反射组件包括反光件和第一驱动件，反光件可绕第一出光孔的轴线相对光源体转动，并铰接于光源体，第一驱动件具有固定端和活动端，第一驱动件的固定端连接于光源组件、活动端连接于反光件，用于驱动反光件绕垂直于第一出光孔轴线的方向转动，以使得经第一出光孔射出的光束可以沿预定的角度旋转。本发明能解决现有技术中激光扫描成像系统的信号传输线会因装置的旋转而发生缠绕和打结而使得表演中出现激光信号的中断等，从而导致在表演中不能呈现激光光束旋转等视觉效果的技术问题。

Description

一种激光演示光路导向装置

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，尤其涉及一种激光演示光路导向装置。

背景技术

激光因其色彩艳丽、穿透性强、高对比度、能够产生空间光束效应和光束相干效应等特点广泛应用于舞台表演、户外大型表演、水景亮化等领域，为使得激光表演灯光秀更具动感，通常需要通过光路导向装置实现对激光的光路的改变。

例如申请号为：CN201710008683.9的中国发明专利，名称为：一种激光表演系统及其操作方法，包括底座、水平旋转轮、导电滑环、L型铝合金支撑座、竖直步进电机和激光空心圆柱出光口，由水平旋转轮带动L型铝合金支撑座，采用导电滑环，可使得水平旋转能够实现360连续循环转动而不产生绕线，在水平转动的基础上，由竖直步进电机带动激光空心圆柱出光口实现竖直360度旋转，水平转动和竖直转动通过L型铝合金支撑座集合于一体，可带动激光射出光束实现全角度扫描。本装置中激光扫描成像系统放置在激光空心圆柱出光口中，同激光空心圆柱出光口一同旋转，在旋转过程中激光扫描成像系统的信号传输线会因旋转而发生缠绕和打结，使得表演中出现激光信号的中断等事故，从而导致本装置在表演中不能呈现激光光束旋转等视觉效果。

因此，亟需一种激光演示光路导向装置，能用于解决现有技术中激光扫描成像系统的信号传输线会因装置的旋转而发生缠绕和打结而使得表演中出现激光信号的中断等，从而导致在表演中不能呈现激光光束旋转等视觉效果的技术问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种激光演示光路导向装置，解决现有技术中信号传输线会因装置的旋转而发生缠绕和打结而使得表演中出现激光信号的中断等，从而导致在表演中不能呈现激光光束旋转等视觉效果的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种激光演示光路导向装置，包括：

光源组件，包括光源体，所述光源体具有第一出光孔，且所述光源体发射的光束经所述第一出光孔射出；

反射组件，包括反光件和第一驱动件，所述反光件可绕所述第一出光孔的轴线相对所述光源体转动，并铰接于所述光源体，所述第一驱动件具有固定端和活动端，所述第一驱动件的固定端连接于所述光源组件、活动端连接于所述反光件，用于驱动所述反光件绕垂直于所述第一出光孔轴线的方向转动，以使得经所述第一出光孔射出的光束可以沿预定的角度旋转。

进一步的，所述光源体包括支撑座和固定块，所述支撑座呈L型，并具有第一直边和第二直边，所述固定块固定连接于所述支撑座的第一直边，并沿垂直于所述支撑座第二直边的方向开设有第一出光孔，所述反光件转动连接于所述固定块，并相对所述第一出光孔倾斜设置。

进一步的，所述固定块开设有容纳槽，所述容纳槽与所述第一出光孔相连通，所述光源组件还包括旋转平台、导光筒及第二驱动件，所述旋转平台绕所述第一出光孔的轴线可转动连接于所述固定块，并相对所述第一出光孔开设有第二出光孔，所述导光筒绕所述第一出光孔的轴线转动内置于所述第一出光孔，并经所述第二出光孔连接于所述旋转平台，所述第二驱动件具有固定端和活动端，所述第二驱动件的固定端连接于所述固定块、活动端传动连接于所述导光筒，用于驱动所述旋转平台和所述反光件绕所述第一出光孔的轴线转动。

进一步的，所述光源组件还包括第一限位件，所述第一限位件包括第一齿轮、撞条及至少一个第一微动开关，所述第一齿轮固定套设于所述导光筒，并转动连接于所述第二驱动件，所述撞条可拆卸连接于所述第一齿轮，且所述第一微动开关设置于所述撞条的转动轨迹上，并可与所述第一微动开关相抵接，用于限制所述第一齿轮沿其转动方向继续转动。

进一步的，所述第一齿轮上开设有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述第一齿轮的圆周方向均匀分布，所述撞条经其中一所述安装孔可拆卸连接于所述第一齿轮。

进一步的，所述反射组件还包括L形支架，所述L形支架的一直角边可拆卸连接于所述旋转平台，并相对所述第二出光孔开设有导光孔，所述反光件的反光面相对所述导光孔倾斜设置，并铰接于所述L形支架的另一直角边，用于反射经所述导光孔射出的光束。

进一步的，所述光源组件还包括第二限位件，所述第二限位件包括两个第二微动开关，两个所述第二微动开关相互间隔设置于所述反光件的转动路径上，并连接于所述L形支架的另一直角边，用于限制所述反光件沿预设角度转动。

进一步的，所述支撑座的第一直边开设有入光孔，所述入光孔的轴线与所述第一出光孔的轴线相互垂直设置，所述光源组件还包括三高反镜架，所述三高反镜架连接于所述支撑座，且其反光面相对所述入光孔和所述第一出光孔设置，用于反射由激光器发射的光束，使其沿所述第一出光孔射出。

进一步的，所述光源组件还包括电光晶体和扩束镜，所述电光晶体可拆卸连接于所述三高反镜架和所述固定块之间，且所述扩束镜可转动连接于所述电光晶体的出射端。

进一步的，还包括防尘组件，所述防尘组件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体可拆卸罩设于所述光源组件，并连接于所述支撑座，所述第二壳体可拆卸罩设于所述反射组件，并连接于所述旋转平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

附图说明

图1是本发明实施例所提供的一种激光演示光路导向装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种激光演示光路导向装置的三维结构爆炸示意图；

图3是本发明实施例所提供的光源组件和反射组件连接的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大示意图；

图5是本发明实施例所提供的光源组件和反射组件连接的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供了一种激光演示光路导向装置，包括：光源组件1和反射组件2，光源组件1包括光源体11，光源体11具有第一出光孔111，且光源体11发射的光束经第一出光孔111射出，反射组件2包括反光件21和第一驱动件22，反光件21可绕第一出光孔111的轴线相对光源体11转动，并铰接于光源体11，第一驱动件22具有固定端和活动端，第一驱动件22的固定端连接于光源组件1、活动端连接于反光件21，用于驱动反光件21绕垂直于第一出光孔111轴线的方向转动，以使得经第一出光孔111射出的光束可以沿预定的角度旋转。

可以理解，反光件21可绕第一出光孔111的轴线相对反光件21转动，且在第一驱动件22的驱动下，反光件21还可以绕垂直于第一出光孔111轴线的方向转动，这样由光源体11产生且经第一出光孔111射出的光束，可以随反光件21绕第一出光孔111的轴线和垂直于第一出光孔111的轴线的旋转，同时由于本装置中通过旋转的反射组件2，以实现光束的旋转，避免了光源随反射组件2一起旋转，从而导致信号输送线发生缠绕和打结的问题。

进一步地，第一驱动件22包括第一电机和转动轴，第一电机连接于光源体11，转动轴连接于第一电机的输出轴，反光件21固定套设于转动轴。

进一步地，如图1、图2所示，激光演示光路导向装置还包括防尘组件3，防尘组件3包括第一壳体31和第二壳体32，第一壳体31可拆卸罩设于光源组件1，并连接于支撑座112，第二壳体32可拆卸罩设于反射组件2，并连接于旋转平台12，且第二壳体32上具有透光的透光面，第一壳体31和第二壳体32用于本装置的防水防尘。

如图2至图5所示，光源体11包括支撑座112和固定块113，支撑座112呈L型，并具有第一直边和第二直边，固定块113固定连接于支撑座112的第一直边，并沿垂直于支撑座112第二直边的方向开设有第一出光孔111，反光件21转动连接于固定块113，并相对第一出光孔111倾斜设置。

可以理解，支撑座112和固定块113相互连接于并形成用于容纳光源的光源体11，同时对反射组件2的转动起连接作用。

进一步地，此处光源可以设置于支撑座112的内侧，亦可以设置于支撑座112的外侧，此处不作过多阐述。

如图2至图5所示，光源组件1还包括转动连接于光源体11的旋转平台12、连接于旋转平台12的导光筒13、连接于导光筒13的第二驱动件14、连接于旋转平台12的第一限位件15、连接于反光件的第二限位件16、连接于支撑座112的三高反镜架17、电光晶体18及扩束镜19，

其中，固定块113开设有容纳槽1131，容纳槽1131与第一出光孔111相连通，旋转平台12绕第一出光孔111的轴线可转动连接于固定块113，并相对第一出光孔111开设有第二出光孔，导光筒13绕第一出光孔111的轴线转动内置于第一出光孔111，并经第二出光孔连接于旋转平台12，第二驱动件14具有固定端和活动端，第二驱动件14的固定端连接于固定块113、活动端传动连接于导光筒13，用于驱动旋转平台12和反光件21绕第一出光孔111的轴线转动。

可以理解，反光件21和第一驱动件22均经旋转平台12连接于支撑座112，并经第二驱动件14的驱动，实现绕第一出光孔111的轴线转动，且导光筒13对第二驱动件14和旋转平台12其连接和传动的作用。

进一步地，如图4所示，第一限位件15包括第一齿轮151、撞条152及至少一个第一微动开关153，第一齿轮151固定套设于导光筒13，并转动连接于第二驱动件14，撞条152可拆卸连接于第一齿轮151，且第一微动开关153设置于撞条152的转动轨迹上，并可与第一微动开关153相抵接，用于限制第一齿轮151沿其转动方向继续转动。

可以理解，通过撞条152随第一齿轮151和导向筒旋转，并抵接于第一微动开关153的触头，限制导向筒沿其转动方向继续旋转。

进一步地，本装置中第一微动开关153的数量为两个，并相互间隔设置，用于配合撞条152和第一驱动件22实现旋转平台12的正转和反转，微动开关为本领域技术人员所公知的常规设置，此处不作过多阐述。

进一步地，撞条152和第一微动开关153可以分别设置于第一齿轮151和固定块113中的任一者上，并配合实现旋转角度限位，此处不作过多阐释。

进一步地，第二驱动件14包括第二电机和第二齿轮，第二电机连接于固定块113，第二齿轮固定套设于第二电机的输出轴，并与第一齿轮151相啮合，用于实现导向筒和第二电机输出轴的传动连接。

进一步地，本装置中第一电机和第二电机均为步进电机，步进电机为本领域技术人员所公知的常规设置，此处不作过多阐述。

具体的，如图4所示，第一齿轮151上开设有多个安装孔1511，多个安装孔1511沿第一齿轮151的圆周方向均匀分布，撞条152经其中一安装孔可拆卸连接于第一齿轮151。

可以理解，通过设置多个安装孔1511，且通过改变撞条152的位置，可以实现对旋转平台12和反射组件2正转或反转角度大小的调节。

如图5所示，第二限位件16包括两个第二微动开关161，两个微动开关相互间隔设置于反光件21的转动路径上，并连接于L形支架23的另一直角边，用于限制反光件21沿预设角度转动。

可以理解，两个第二微动开关161沿L形支架23的另一直角边的长度方向分别连接于L形支架23的另一直角边，且一个第二微动开关161靠近反光件的底部设置、另一个第二微动开关161靠近反光件的顶部设置，当反光件分别转动至与两个第二微动开关161相抵接时，反光件停止沿当前反向转动，并开始反向转动。

其中作为一种实施方式，如图2、图3所示，支撑座112的第一直边开设有入光孔1121，入光孔1121的轴线与第一出光孔111的轴线相互垂直设置，三高反镜架17连接于支撑座112，且其反光面相对入光孔1121和第一出光孔111设置，用于反射由光源发射的光束，使其沿第一出光孔111射出。

可以理解，光源设置于支撑座112的外侧，并沿入射孔的轴线射入支撑座112的内侧，并经过三高反镜架17的反射后，从第一出光孔111射出。

进一步地，三高反镜架17能左右、俯仰调节激光方向，使激光由水平入射方向反射成垂直向上方向,该镜架采用调整和锁定分离设计，调整方便稳定可靠，三高反镜架17为本领域技术人员所公知的常规设置，此处可参考申请号为：CN202120446944.7的中国实用新型专利，名称为：一种用于光源与导光臂衔接处的光路调整装置，此处不作过多阐述。

其中作为一种实施方式，光源组件1还包括电光晶体18和扩束镜19，电光晶体18可拆卸连接于三高反镜架17和固定块113之间，且扩束镜19可转动连接于电光晶体18的出射端。

电光晶体18能产生电光效应，该晶体具有高的光学质量和光损伤阈值，电光晶体18由M4×12螺钉固定安装在支撑座112上，扩束镜19安装在电光晶体18上，用于调整激光光斑的大小，此处电光晶体18和扩束镜19为本领域技术人员所公知的常规设置，此处不作过多阐述。

如图5所示，反射组件2还包括L形支架23，L形支架23的一直角边可拆卸连接于旋转平台12，并相对第二出光孔开设有导光孔，反光件21的反光面相对导光孔倾斜设置，并铰接于L形支架23的另一直角边，用于反射经导光孔射出的光束。

可以理解，反光件21铰接于L形支架23，并与三高反镜架17配合使用，用于使得光源发射的光束沿垂直于第一出光孔111的方向射出，同时反光件21的反光面相对导光孔倾斜设置，用于实现光束绕垂直于第一出光孔111的方向在预设角度范围内进行旋转。

进一步地，反光件21包括连接块和反光镜，连接块沿第一出光孔111的轴线倾斜设置，并固定连接于转动轴，反光镜嵌设于连接块上的凹槽内，并随连接块和转动轴一起绕第一电机的输出轴的轴线转动。

本发明的具体工作流程，反光件21可绕第一出光孔111的轴线相对反光件21转动，且在第一驱动件22的驱动下，反光件21还可以绕垂直于第一出光孔111轴线的方向转动，这样由光源体11产生且经第一出光孔111射出的光束，可以随反光件21绕第一出光孔111的轴线和垂直于第一出光孔111的轴线的旋转，同时由于本装置中通过旋转的反射组件2，以实现光束的旋转，避免了光源随反射组件2一起旋转，从而导致信号输送线发生缠绕和打结的问题。

使用时，光源由入光孔1121射入支撑座112的内侧，且射入三高反光镜后，经反射后的光束穿过电光晶体18和扩束镜19，光束通过第一出光孔111、第二出光孔，射入转动设置于旋转平台12上的反光镜上，并最终经反光镜的反光面反射出本装置，同时通过第一驱动件22和第二驱动件14分别驱动反光镜和旋转平台12转动，以配合设定的程序实现激光表演的光束的左右扫射、上下扫射、划圆扫射、椭圆扫射四种模式。

通过上述结构，本导向装置将固定不动的光源产生的光束，实现多个方向上的旋转，可以配合激光表演的程序，实现光束分别或者同时沿预定的角度旋转，以呈现动感的激光表演，能用于解决现有技术中激光扫描成像系统的信号传输线会因装置的旋转而发生缠绕和打结而使得表演中出现激光信号的中断等，从而导致在表演中不能呈现激光光束旋转等视觉效果的技术问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光演示光路导向装置，其特征在于，包括：

光源组件，包括光源体，所述光源体具有第一出光孔，且所述光源体发射的光束经所述第一出光孔射出；

反射组件，包括反光件和第一驱动件，所述反光件可绕所述第一出光孔的轴线相对所述光源体转动，并铰接于所述光源体，所述第一驱动件具有固定端和活动端，所述第一驱动件的固定端连接于所述光源组件、活动端连接于所述反光件，用于驱动所述反光件绕垂直于所述第一出光孔轴线的方向转动，以使得经所述第一出光孔射出的光束可以沿预定的角度旋转。

2.根据权利要求1所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述光源体包括支撑座和固定块，所述支撑座呈L型，并具有第一直边和第二直边，所述固定块固定连接于所述支撑座的第一直边，并沿垂直于所述支撑座第二直边的方向开设有第一出光孔，所述反光件转动连接于所述固定块，并相对所述第一出光孔倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述固定块开设有容纳槽，所述容纳槽与所述第一出光孔相连通，所述光源组件还包括旋转平台、导光筒及第二驱动件，所述旋转平台绕所述第一出光孔的轴线可转动连接于所述固定块，并相对所述第一出光孔开设有第二出光孔，所述导光筒绕所述第一出光孔的轴线转动内置于所述第一出光孔，并经所述第二出光孔连接于所述旋转平台，所述第二驱动件具有固定端和活动端，所述第二驱动件的固定端连接于所述固定块、活动端传动连接于所述导光筒，用于驱动所述旋转平台和所述反光件绕所述第一出光孔的轴线转动。

4.根据权利要求3所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述光源组件还包括第一限位件，所述第一限位件包括第一齿轮、撞条及至少一个第一微动开关，所述第一齿轮固定套设于所述导光筒，并转动连接于所述第二驱动件，所述撞条可拆卸连接于所述第一齿轮，且所述第一微动开关设置于所述撞条的转动轨迹上，并可与所述第一微动开关相抵接，用于限制所述第一齿轮沿其转动方向继续转动。

5.根据权利要求4所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述第一齿轮上开设有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述第一齿轮的圆周方向均匀分布，所述撞条经其中一所述安装孔可拆卸连接于所述第一齿轮。

6.根据权利要求3所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述反射组件还包括L形支架，所述L形支架的一直角边可拆卸连接于所述旋转平台，并相对所述第二出光孔开设有导光孔，所述反光件的反光面相对所述导光孔倾斜设置，并铰接于所述L形支架的另一直角边，用于反射经所述导光孔射出的光束。

7.根据权利要求6所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述光源组件还包括第二限位件，所述第二限位件包括两个第二微动开关，两个所述第二微动开关相互间隔设置于所述反光件的转动路径上，并连接于所述L形支架的另一直角边，用于限制所述反光件沿预设角度转动。

8.根据权利要求2所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述支撑座的第一直边开设有入光孔，所述入光孔的轴线与所述第一出光孔的轴线相互垂直设置，所述光源组件还包括三高反镜架，所述三高反镜架连接于所述支撑座，且其反光面相对所述入光孔和所述第一出光孔设置，用于反射由激光器发射的光束，使其沿所述第一出光孔射出。

9.根据权利要求8所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，所述光源组件还包括电光晶体和扩束镜，所述电光晶体可拆卸连接于所述三高反镜架和所述固定块之间，且所述扩束镜可转动连接于所述电光晶体的出射端。

10.根据权利要求3所述的激光演示光路导向装置，其特征在于，还包括防尘组件，所述防尘组件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体可拆卸罩设于所述光源组件，并连接于所述支撑座，所述第二壳体可拆卸罩设于所述反射组件，并连接于所述旋转平台。

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