CN115854289A - 一种激光光源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光光源系统，包括发出不同波长的激光的第一激光光源和第二激光光源、用于对激光进行收拢和/或聚焦的第一透镜组件、荧光色轮组件、第二透镜组件、出光透镜，以及用于调节荧光色轮组件相对第一激光光源和/或第二激光光源进行移动的第一调节组件，所述第一激光光源或第二激光光源与第一透镜组件之间设有可移动的光学组件，所述可移动的光学组件用于将第二激光光源的激光导向第一透镜组件，所述荧光色轮组件至少包括两个以荧光色轮组件的转轴为轴心呈同心环设置的波长转换区，所述第一激光光源和第二激光光源平行设置或者处于同一平面。本发明所述的激光光线系统可以实现多种光学效果的切换，丰富激光光源系统的功能和扩大应用领域。

Description

一种激光光源系统

技术领域

本发明涉及激光技术领域，更具体地，涉及一种激光光源系统。

背景技术

激光照明是近些年新兴起来的能实现超高亮度和超远距离的照明技术。实现激光照明最常用的方法是将激光照射到波长转换装置上，波长转换装置中的荧光材料受激后产生部分受激光，受激光和未被转换的呈散射的激光混合后形成照明光，最常用的方式为将蓝激光照射到黄色荧光粉后形成照明光。由于激光具有能量密度高的特点，激光照射到荧光材料上会产生大量的热量，如若散热不及时容易导致荧光材料失效，出现烧粉现象。为解决这一问题，现如今最常用的方式是使用荧光色轮，通过色轮的旋转，避免激光一直照射到荧光材料的同一位置。然而，现有的激光光源系统的光学效果通常是较为单一的，不能实现两种或两种以上出光效果的调节和切换，无法满足多样化的市场需求。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种激光光源系统，所述激光光源系统可以实现多种光学效果的切换，丰富激光光源系统的功能和扩大应用领域。

本发明采取的技术方案是：

一种激光光源系统，包括发出不同波长的激光的第一激光光源和第二激光光源、用于对激光进行收拢和/或聚焦的第一透镜组件、荧光色轮组件、第二透镜组件、出光透镜组件，以及用于调节荧光色轮组件相对第一激光光源和/或第二激光光源进行移动的第一调节组件，所述荧光色轮组件用于将至少部分激光转换为受激光，所述第二透镜组件用于收拢和/或准直受激光和未被转换的激光，所述第一激光光源或第二激光光源与第一透镜组件之间设有可移动的光学组件，所述可移动的光学组件用于将第二激光光源的激光导向第一透镜组件，所述荧光色轮组件至少包括两个以荧光色轮组件的转轴为轴心呈同心环设置的波长转换区，所述第一激光光源和第二激光光源平行设置或者处于同一平面。

在其中一种实施方式中，所述可移动的光学组件包括光学棱镜、搭载有光学棱镜的棱镜支架和与所述棱镜支架连接用于调节光学棱镜与第一激光光源或者第二激光光源的相对位置的第二调节组件。

在其中一种实施方式中，所述第二调节组件包括第二驱动件和用于对棱镜支架的移动进行导向的第二导向机构，所述第二驱动件与所述棱镜支架传动连接。

在其中一种实施方式中，所述第二导向机构为第二直线光轴和与第二直线光轴配合的第二滑动轴承，所述第二滑动轴承与所述棱镜支架连接。

在其中一种实施方式中，所述第二驱动件为丝杆电机，所述丝杆电机的丝杆与所述第二直线光轴平行，所述第二调节组件还包括用于固定所述丝杆电机的第二电机固定支架。

在其中一种实施方式中，所述第二激光光源发出的激光经所述光学棱镜作用后与所述第一激光光源发出的激光同轴，所述第一激光光源与所述第一透镜组正对设置。

在其中一种实施方式中，所述光学棱镜为菱形棱镜。

在其中一种实施方式中，所述第一调节组件包括第一驱动件、与所述第一驱动件传动连接的滑块和用于对滑块的定向移动进行导向的第一导向机构，所述荧光色轮组件与所述滑块连接。

在其中一种实施方式中，所述第一导向机构为第一直线光轴和与所述第一直线光轴配合的第一滑动轴承，所述第一滑动轴承与所述滑块连接。

在其中一种实施方式中，所述色轮组件包括色盘、设置在所述色盘的中心区域且用于驱动所述色盘转动的驱动马达和与所述色盘或者所述驱动马达连接的叶轮，所述驱动马达装载在所述滑块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本技术方案的激光光源系统的荧光色轮组件与第一激光光源、第二激光光源的位置可调，而荧光色轮至少包括两个波长转换区，从而可以使得第一激光光源、第二激光光源均可以对准荧光色轮组件的不同波长转换区，进而可以实现多种出光效果；本技术方案所述第一激光光源或第二激光光源与第一透镜组件之间设有可移动的光学组件，使得第一激光光源、第二激光光源发出的激光可以共用第一透镜组件实现对激光的收拢和/或聚焦，无需设置多个对激光进行收拢和/或聚焦的透镜组件，也无需移动透镜组件，进而第一激光光源、第二激光光源经荧光色轮转换后的光也可以共用第二透镜组件，在实现激光光源系统出光效果可调，例如色温、照度、颜色、光通量可调的同时，结构更加简化，稳定性也更好。

附图说明

图1为本发明激光光源系统的装配图。

图2为本发明激光光源系统的爆炸图。

附图标记说明：1、第一激光光源；2、第二激光光源；3、第一透镜组件；4、荧光色轮组件；41、色盘；411、第一波长转换区；412第二波长转换区；42、驱动马达；43、叶轮；5、第二透镜组件；6、出光透镜组件；61、出光透镜；62、出光透镜支架；7、第一调节组件；71、滑块；72、第一驱动件；73、第一导向机构；731、第一直线光轴；732、第一滑动轴承；74、第一电机固定支架；8、可移动的光学组件；81、光学棱镜；82、第二调节组件；821、第二驱动件；822、第二导向机构；8221第二直线光轴；8222、第二滑动轴承；823、第二电机固定支架；824、丝杆螺母；83、棱镜支架；9、光源支架。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1、图2(图1、图2均为无外壳的图)所示，本实施例公开了一种激光光源系统，包括发出不同波长的激光的第一激光光源1和第二激光光源2、用于对激光进行收拢和/或聚焦的第一透镜组件3、荧光色轮组件4、第二透镜组件5、出光透镜组件6，以及用于调节荧光色轮组件相对第一激光光源和/或第二激光光源进行移动的第一调节组件7，所述荧光色轮组件6用于将至少部分激光转换为受激光，所述第二透镜组件5用于收拢和/或准直受激光和未被转换的激光，所述第一激光光源1或第二激光光源2与第一透镜组件3之间设有可移动的光学组件8，所述可移动的光学组件8用于将第二激光光源2的激光导向第一透镜组件3，所述荧光色轮组件4至少包括两个以荧光色轮组件4的转轴为轴心呈同心环设置的波长转换区，所述第一激光光源1和第二激光光源2平行设置或者处于同一平面。

本实施例第一激光光源1、第二激光光源2发出不同的激光，第一透镜组件3能够对第一激光光源1、第二激光光源2发出激光进行收拢和/或聚焦，而第一激光光源1或第二激光光源2与第一透镜组件3之间设置的可移动的光学组件8的作用即是为了能够将第二激光光源2的激光导向第一透镜组件3，例如在第一状态时，将可移动的光学组件8移出第一激光光源、第二激光光源的光路，第一激光光源1发出的激光被第一透镜组件3收集；在第二状态时，将可移动的光学组件8移动到第二激光光源2的光路上，则经过所述可移动的光学组件8的作用能够将第二激光光源2的激光导向第一透镜组件3，由此可以使第一激光光源1、第二激光光源2共用同一个透镜组件对激光进行收集，实现照射到荧光色轮的激光类型可切换。采用这种方式无需设置多个对激光进行收拢和/或聚焦的透镜组件，也无需移动透镜组件，结构更加简化，稳定性也更好。而所述荧光色轮组件又至少包括两个以荧光色轮组件的转轴为轴心呈同心环设置的波长转换区，荧光色轮组件在第一调节组件的作用下可以相对第一激光光源和/或第二激光光源进行移动，从而又可以通过移动荧光色轮组件使荧光色轮组件上的不同波长转换区可以对准不同激光光源，进而使出光效果更加多样化，极大的丰富了出光效果。

本实施例中，所述可移动的光学组件8包括光学棱镜81、搭载有光学棱镜81的棱镜支架83和与所述棱镜支架83连接用于调节光学棱镜81与第一激光光源1或者第二激光光源2的相对位置的第二调节组件82。为了便于光学棱镜81的移动，本实施例将光学棱镜81设置在棱镜支架83上，从而通过第二调节组件82调节棱镜支架83的位置即可实现对光学棱镜81的位置的调节。

进一步地，本实施例中所述第二调节组件82包括第二驱动件821和用于对棱镜支架83的移动进行导向的第二导向机构822，所述第二驱动件821与所述棱镜支架83传动连接。第二驱动件821与棱镜支架83传动连接，则第二驱动件821工作时直接带动棱镜支架83移动。第二导向机构822的作用在于使棱镜支架83的移动更加平稳可靠。

进一步地，本实施例中所述第二导向机构822为第二直线光轴8221和与第二直线光轴8221配合的第二滑动轴承8222，所述第二滑动轴承8222与所述棱镜支架83连接。采用直线光轴与滑动轴承的搭配设计可以减小移动摩擦。

进一步地，本实施例中所述第二驱动件821为丝杆电机，所述丝杆电机的丝杆与所述第二直线光轴8221平行，所述第二调节组件82还包括用于固定所述丝杆电机的第二电机固定支架823。具体地，所述棱镜支架83上设有与丝杆电机32的丝杆匹配的丝杆螺母824，当丝杆电机工作时，丝杆转动带动丝杆螺母运动，使得棱镜支架83沿着丝杆的长度方向移动，进而实现搭载在棱镜支架83上的光学棱镜81的移动。本实施方式中的丝杆的长度方向与第一激光光源1、第二激光光源2的排列方向一致，使光学棱镜81能够移入或者移出第一激光光源1、第二激光光源2的光路。

进一步地，本实施例中所述第二激光光源2发出的激光经所述光学棱镜81作用后与所述第一激光光源1发出的激光同轴，所述第一激光光源1与所述第一透镜组3正对设置。如此设计则当光学棱镜81移出第一激光光源1的光路时，第一透镜组3正好对准第一激光光源1，将第一激光光源1发出的激光收拢、聚焦到荧光色轮组件4上；当光学棱镜81移动到第二激光光源2的光路上时，通过光学棱镜81的作用使得第二激光光源2的激光的光路发生偏转，实现与第一激光光源1同轴，从而第一透镜组3也可以将第二激光光源2的激光收拢、聚焦到荧光色轮组件4上。

进一步地，本实施例中所述光学棱镜81为菱形棱镜。

本实施例中所述第一调节组件7包括第一驱动件72、与所述第一驱动件72传动连接的滑块71和用于对所述滑块71的定向移动进行导向的第一导向机构73，所述荧光色轮组件4与所述滑块71连接。第一驱动件72与滑块71传动连接，则第一驱动件72工作时直接带动滑块71移动，而荧光色轮组件4与所述滑块71连接，则滑块71的移动能够带动荧光色轮组件4的移动。第一导向机构73的作用在于使滑块71、荧光色轮组件4的移动更加平稳可靠。

进一步地，本实施例中所述第一导向机构73为第一直线光轴731和与所述第一直线光轴731配合的第一滑动轴承732，所述第一滑动轴承732设置在所述滑块71上。同理，采用直线光轴与滑动轴承的搭配设计可以减小移动摩擦。更具体地，所述滑块71上设有用于安装第一滑动轴承732的第一通孔，所述第一直线光轴731贯穿第一通孔。

进一步地，本实施例中所述第一驱动件72也为丝杆电机，所述丝杆电机的丝杆与所述第一直线光轴731平行，所述第二调节组件7还包括用于股东第一驱动件72的第一电机固定支架74。更具体地，所述滑块上设有与丝杆电机的丝杆匹配的螺纹，当丝杆电机工作时，丝杆转动带动滑块71沿着丝杆的长度方向移动，进而实现荧光色轮组件的移动。为了缩短荧光色轮组件4的轴向距离，减小荧光色轮组件4的占用空间，本实施方式的滑块71上设有用于安装驱动马达42的安装孔，使驱动马达42沉入滑块71，尽量缩小荧光色轮组件4的轴向长度。

进一步地，本实施例中所述色轮组件4包括色盘41、设置在所述色盘41的中心区域且用于驱动所述色盘41转动的驱动马达42和与所述色盘41或者所述驱动马达42连接的叶轮43，所述驱动马达42装载在所述滑块71上。本实施方式中的丝杆的长度方向与荧光色轮组件4的色盘41的径向方向一致，使激光光束能够在荧光色轮组件发生位移后，对准不同的波长转换区。

本实施例所述第一激光光源照射到第一波长转换区、第二波长转换区产生的出光效果不同，第二激光光源照射到第一波长转换区、第二波长转换区产生的出光效果也不同。下面再结合具体示例进行说明，例如，本实施例的第一激光光源为蓝激光、本实施例的第二激光光源为近紫外激光，第一波长转换区为涂有黄色荧光粉波长转换区域，第二波长转换区为涂有黄色荧光粉、蓝色荧光粉、玻璃微珠的波长转换区，则当第一激光光源照射到第一波长转换区时，能够得到高照度、高光通量的照明光，当第一激光光源照射到第二波长转换区时，能够得到高色温、光斑均匀性较佳的光斑。当第二激光光源照射到第一波长转换区时，能得到更高亮度的光斑，当第二激光器照射到第二波长转换区时，则能得到更高色温，光斑均匀性更佳的光斑。由此，可以实现不同的出光效果。值得注意的是，上述举例仅仅是示例性说明，并不是对第一激光光源、第二激光光源、第一波长转换区、第二波长转换区的限制，在实际应用过程中，可以依据使用目的不同使用不同的激光光源、不同的波长转换区，激光器的种类、第一波长转换区、第二波长转换区的种类，第一波长转换区、第二波长转换区的厚度等均是可依照实际应用需求而设置的。

进一步地，本实施例中，所述激光光源系统还包括光源支架9，所述光源支架9设置在第一激光光源1的上方，所述光源支架9用于直接或者间接承载、安装所述激光光源系统除第一激光光源和第二激光光源以外的部件。

进一步地，本实施例中所述第一透镜组件3包括第一透镜组支架34和沿激光的路径依次排列的第一透镜31、第二透镜32、第三透镜33。第三透镜安装在第一透镜支架34内，光源支架9上设有通孔，第一透镜31安装在光源支架9的通孔内，更具体地，所述第一透镜31和光源支架9之间还设有硅胶垫圈。所述第二透镜32和第一透镜31之间设有透镜压环，透镜压环一方面起到固定第二透镜32和第一透镜31之间距离的作用，另一方面起到支撑第二透镜32的作用。

进一步地，本实施例中所述第二透镜组件5包括第二透镜组支架54和沿受激光的路径依次设置的第四透镜51、第五透镜52、第六透镜53。

进一步地，本实施例中所述出光透镜组件包括出光透镜61和用于安装出光透镜61的出光透镜支架62，所述出光透镜61用于将经第二透镜组件5收集的光线以平行光或者近平行光的方式出射。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光光源系统，其特征在于，包括发出不同波长的激光的第一激光光源和第二激光光源、用于对激光进行收拢和/或聚焦的第一透镜组件、荧光色轮组件、第二透镜组件、出光透镜组件，以及用于调节荧光色轮组件相对第一激光光源和/或第二激光光源进行移动的第一调节组件，所述荧光色轮组件用于将至少部分激光转换为受激光，所述第二透镜组件用于收拢和/或准直受激光和未被转换的激光，所述第一激光光源或第二激光光源与第一透镜组件之间设有可移动的光学组件，所述可移动的光学组件用于将第二激光光源的激光导向第一透镜组件，所述荧光色轮组件至少包括两个以荧光色轮组件的转轴为轴心呈同心环设置的波长转换区，所述第一激光光源和第二激光光源平行设置或者处于同一平面。

2.根据权利要求1所述的激光光源系统，其特征在于，所述可移动的光学组件包括光学棱镜、搭载有光学棱镜的棱镜支架和与所述棱镜支架连接用于调节光学棱镜与第一激光光源或者第二激光光源的相对位置的第二调节组件。

3.根据权利要求2所述的激光光源系统，其特征在于，所述第二调节组件包括第二驱动件和用于对棱镜支架的移动进行导向的第二导向机构，所述第二驱动件与所述棱镜支架传动连接。

4.根据权利要求3所述的激光光源系统，其特征在于，所述第二导向机构为第二直线光轴和与第二直线光轴配合的第二滑动轴承，所述第二滑动轴承与所述棱镜支架连接。

5.根据权利要求3所述的激光光源系统，其特征在于，所述第二驱动件为丝杆电机，所述丝杆电机的丝杆与所述第二直线光轴平行，所述第二调节组件还包括用于固定所述丝杆电机的第二电机固定支架。

6.根据权利要求2所述的激光光源系统，其特征在于，所述第二激光光源发出的激光经所述光学棱镜作用后与所述第一激光光源发出的激光同轴，所述第一激光光源与所述第一透镜组正对设置。

7.根据权利要求2所述的激光光源系统，其特征在于，所述光学棱镜为菱形棱镜。

8.根据权利要求1所述的激光光源系统，其特征在于，所述第一调节组件包括第一驱动件、与所述第一驱动件传动连接的滑块和用于对滑块的定向移动进行导向的第一导向机构，所述荧光色轮组件与所述滑块连接。

9.根据权利要求8所述的激光光源系统，其特征在于，所述第一导向机构为第一直线光轴和与所述第一直线光轴配合的第一滑动轴承，所述第一滑动轴承与所述滑块连接。

10.根据权利要求8所述的激光光源系统，其特征在于，所述色轮组件包括色盘、设置在所述色盘的中心区域且用于驱动所述色盘转动的驱动马达和与所述色盘或者所述驱动马达连接的叶轮，所述驱动马达装载在所述滑块上。

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