CN118011649A - 一种激光整形模组、点阵光学系统及激光应用终端 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种激光整形模组、点阵光学系统及激光应用终端,涉及激光技术领域,能够提供形状大小以及能量密度都具有高度一致性的点阵光斑,并且结构紧凑,有效的减少光学元件的设置数量。激光整形模组,包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件、准直光学组件以及平场聚焦透镜阵列,激光束经过整形光学元件对快轴方向的角空间的光束分束重组,平场聚焦透镜阵列包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜,每一个平场聚焦透镜形成一个光通道,由准直光学组件准直出射的激光束经过平场聚焦透镜阵列聚焦后在目标平面接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。
Description
技术领域
本申请涉及激光技术领域,具体涉及一种激光整形模组、点阵光学系统及激光应用终端。
背景技术
随着激光技术的发展,激光越来越广泛的应用于人们的生产生活中。激光以其较好的单向性和穿透性,已较为成熟的应用于激光雷达、光电滑环等相关工作领域,足够能量强度的激光应用于激光加工,能够提供为准确高精度的切割、刻蚀或其他激光加工,在医学上,激光也已经广泛应用于治疗和保健理疗中。
在一些激光的应用场景中,例如激光美容、激光嫩肤等领域,常常需要激光束在接收平面上出射为一维线性点阵光斑或二维点阵光斑,但是现有技术中通过光学模组实现的投射在目标平面的点阵光斑,往往在光斑的大小、能量一致性等方面的参数性能都不佳,若应用于具体的激光美容工作中,就容易由于出射的光斑的大小尺寸和能量强度达不到预设要求而导致效果不佳,更有甚者,能量强度不一致的状况下,若局部能量强度过高,还可能造成对皮肤的永久性损伤。
目前现有技术中也存在一些高端设计能够一定程度满足光斑的大小和能量一致性要求的光学模组,但往往光学元件数量众多,组装和调试难度大,器件成本高,且不利于应用设备的小型化。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种激光整形模组、点阵光学系统及激光应用终端,能够提供形状大小以及能量密度都具有高度一致性的点阵光斑,提高光斑质量。
本申请实施例的一方面,提供了一种激光整形模组,包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件、准直光学组件以及平场聚焦透镜阵列,激光束经过整形光学元件对快轴方向的角空间的光束分束重组,平场聚焦透镜阵列包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜,每一个平场聚焦透镜形成一个光通道,由准直光学组件准直出射的激光束经过平场聚焦透镜阵列聚焦后在目标平面接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。
在本申请的一种可实现的实施方式中,整形光学元件的入光侧沿快轴方向包括有多个依次连接的通光面,相邻两个通光面之间具有夹角,且整形光学元件的通光面以主光轴为中心对称。
在本申请的一种可实现的实施方式中,整形光学元件为整形棱镜,整形棱镜的入光侧包括相互连接的第一通光面和第二通光面,第一通光面与第二通光面之间具有夹角,第一通光面与第二通光面以主光轴为中心对称,整形棱镜的出光面为平面。
在本申请的一种可实现的实施方式中,夹角的角度设置为激光束快轴发散角角度的一半。
在本申请的一种可实现的实施方式中,组成平场聚焦透镜阵列的多个平场聚焦透镜在快轴方向的宽度相等。
在本申请的一种可实现的实施方式中,组成平场聚焦透镜阵列的多个平场聚焦透镜在快轴方向以主光轴为中心对称设置。
在本申请的一种可实现的实施方式中,准直光学组件包括慢轴准直镜和快轴准直镜。
在本申请的一种可实现的实施方式中,在慢轴准直镜和/或快轴准直镜的表面设置有漫反射微结构。
本申请实施例的另一方面,提供了一种点阵光学系统,包括前述任意一项的激光整形模组。
在本申请的一种可实现的实施方式中,点阵光学系统还包括驱动机构,驱动机构与激光整形模组的平场聚焦透镜阵列连接,平场聚焦透镜阵列在驱动机构的驱动作用下沿慢轴方向往复移动,以在目标平面40接收为二维阵列扫描光斑。
在本申请的一种可实现的实施方式中,点阵光学系统还包括控制器和激光源,控制器与激光源电连接,用于控制激光源出射激光束,当点阵光学系统还包括有与平场聚焦透镜阵列连接的驱动机构,控制器还与驱动机构电连接。
在本申请的一种可实现的实施方式中,所述激光源为脉冲激光源。
本申请实施例的又一方面,提供了一种激光应用终端,包括前述任意一项的激光整形模组,或者,前述任意一项的点阵光学系统。
本申请实施例提供的激光整形模组,包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件、准直光学组件以及平场聚焦透镜阵列,激光束经过整形光学元件对快轴方向的角空间的光束分束重组,平场聚焦透镜阵列包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜,每一个平场聚焦透镜形成一个光通道,由准直光学组件准直出射的激光束经过平场聚焦透镜阵列后在目标平面接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。首先通过整形光学元件对激光束快轴方向的角空间的光束分束重组,使快轴方向角空间的光束能量分布均匀,再通过准直光学组件的准直整形后,激光束出射为准直的能量分布均匀的光斑,再经过平场聚焦透镜阵列中多个平场聚焦透镜所形成的光通道,能量分布均匀的光斑对应经过多个光通道后聚焦在目标平面上,形成与多个光通道相对应的一维方向的阵列光斑,阵列光斑中的子光斑的能量均相等,从而获得形状大小以及能量密度都具有高度一致性的高质量光斑点阵。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种激光整形模组的结构示意图之一;
图2是本申请实施例提供的一种激光整形模组中整形光学元件为整形棱镜的光路示意图;
图3是本申请实施例提供的一种激光整形模组的结构示意图之二;
图4是本申请实施例提供的一种激光整形模组出射在目标平面上的一维阵列光斑图;
图5是本申请实施例提供的一种点阵光学系统出射在目标平面上的二维阵列光斑图。
图标:10-整形光学元件;11-整形棱镜;111-第一通光面;112-第二通光面;113-出光面;20-准直光学组件;21-慢轴准直镜;22-快轴准直镜;30-平场聚焦透镜阵列;31-平场聚焦透镜;40-目标平面。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例的一方面,提供了一种激光整形模组,请参照图1,激光整形模组包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件10、准直光学组件20以及平场聚焦透镜阵列30,激光束经过整形光学元件10对快轴方向的角空间的光束分束重组,平场聚焦透镜阵列30包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜31,每一个平场聚焦透镜31形成一个光通道,由准直光学组件准直出射的激光束经过平场聚焦透镜阵列30聚焦后在目标平面40接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。
如图1所示,图1中示出的Y轴方向即为激光束的快轴方向,激光束经过整形光学元件10对快轴方向的角空间的光束分束重组,在快轴方向把激光束的空间角进行重新划分,再将划分的各部分之间进行相互叠加,从而能够使得出射激光束在快轴方向的角空间的能量分布均匀,同时消除光源对整形质量的影响。其中,对于分束的数量,可以根据需要通过对整形光学元件10的设置来实现。
分束叠加后在快轴方向的角空间能量分布均匀的光束,再经过准直光学组件20进行光束的准直整形,经过准直整形后出射的光束若在目标平面40上投影,即可呈现为一能量分布均匀的线光斑,或者,考虑到光束的慢轴方向的宽度,可理解为呈现的是一个外形为矩形的能量分布均匀的光斑。
经过准直整形后出射的光束经过平场聚焦透镜阵列30聚焦后在目标平面40接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。平场聚焦透镜(f-theta透镜)是一种大视场、中小孔径、中长焦距的成像物镜,平场聚焦透镜对于单色光成像,像面为一平面,而且整个像面上的像质均一性较好,像差小,消除渐晕。
在本申请实施例中,平场聚焦透镜阵列30包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜31,每一个平场聚焦透镜31都形成一个光通道,沿快轴方向的线光斑经过平场聚焦透镜阵列30时,快轴不同位置的光束会对应入射相应的平场聚焦透镜31所形成的光通道,经过平场聚焦透镜阵列30上排列的多个光通道聚焦后,能量分布均匀的线光斑即在目标平面40上呈现为同样能量分布均匀的光斑点阵,光斑沿快轴方向排列,形成为一维的线性阵列光斑。
需要说明的是,组成平场聚焦透镜阵列30的多个平场聚焦透镜31沿快轴方向依次排列,这是由于通常激光束在快轴方向的宽度大于在慢轴方向的宽度,而且光束在快轴方向能量均匀性和光束质量也较佳,因此,能量分布均匀的线光斑通过沿快轴方向排列多个平场聚焦透镜31的平场聚焦透镜阵列30即可在目标平面40上呈现为一维的线性阵列光斑,如图4所示。但是这不应理解为对本申请实施例方案的限定,例如,在某些特定的应用场景下,也可设置多个平场聚焦透镜31沿慢轴方向依次排列组成平场聚焦透镜阵列30,以在目标平面40上接收为沿慢轴方向的一维阵列光斑。
本申请实施例提供的激光整形模组,包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件10、准直光学组件20以及平场聚焦透镜阵列30,激光束经过整形光学元件10对快轴方向的角空间的光束分束重组,平场聚焦透镜阵列30包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜31,每一个平场聚焦透镜31形成一个光通道,由准直光学组件20准直出射的激光束经过平场聚焦透镜阵列30后在目标平面40接收为与多个光通道相对应的一维阵列光斑。首先通过整形光学元件10对激光束快轴方向的角空间的光束分束重组,使快轴方向角空间的光束能量分布均匀,再通过准直光学组件20的准直整形后,激光束出射为准直的能量分布均匀的光斑,再经过平场聚焦透镜阵列30中多个平场聚焦透镜31所形成的光通道,能量分布均匀的光斑对应经过多个光通道聚焦后在目标平面40上,形成与多个光通道相对应的一维方向的阵列光斑,阵列光斑中的子光斑的能量均相等,从而获得形状大小以及能量密度都具有高度一致性的高质量光斑点阵。
在本申请的一种可实现的实施方式中,整形光学元件10的入光侧沿快轴方向包括有多个依次连接的通光面,相邻两个通光面之间具有夹角,且整形光学元件10的通光面以主光轴为中心对称。
整形光学元件10通过对激光束在快轴方向上的角空间进行分束重组,实现对出射激光束的轴角空间的能量重排,使得出射激光束的轴角空间的能量分布均匀。整形光学元件10的入光侧设置为沿快轴方向依次连接的多个通光面,如此,当激光束到达整形光学元件10的入光侧,照射在不同位置的激光束对应入射相应的通光面,相邻的两个通光面之间具有夹角,经过不同的通光面入射整形光学元件10内的光束的角度实现了变化调整,在快轴方向把激光束的空间角通过不同的通光面进行划分,划分的各部分入射光之间在轴角空间内进行局部区域叠加或整体的相互叠加,从而能够通过重排和叠加使得出射激光束的轴角空间的能量均匀,其中,为了保证出射激光束的轴角空间的能量均匀,整形光学元件10的通光面以主光轴为中心对称。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图2所示,整形光学元件10为整形棱镜11,整形棱镜11的入光侧包括相互连接的第一通光面111和第二通光面112,第一通光面111与第二通光面112之间具有夹角α,第一通光面111与第二通光面112以主光轴为中心对称,经过主光轴的光束过第一通光面111与第二通光面112之间的整形棱镜11的中心,整形棱镜11的出光面113为平面。
如图2所示,第一通光面111和第二通光面112相互连接形成整形棱镜11的入光面,主光轴经过第一通光面111与第二通光面112之间的整形棱镜11的中心,也就是说,第一通光面111和第二通光面112相对于主光轴在快轴方向是对称的,由激光源中出射的激光束由于位置关系被第一通光面111和第二通光面112分隔为两部分,一部分经由第一通光面111入射整形棱镜11中,另一部分经由第二通光面112入射整形棱镜11中,由于第一通光面111与第二通光面112之间具有夹角α,则划分为两部分的激光束在分别经过整形11的出光面113出射时,快轴方向的出光角度在一定程度上发生了重叠,压缩了快轴发散角,原先的激光束中,位于中心区域的光束被对称的以叠加的方式分散到了快轴发散角范围的两侧,使得出射的激光束实现角度压缩和能量的匀化。其中,夹角α的具体角度可以根据入射的激光束的快轴发散角对应确定,只要能够将入射的激光束的快轴发散角进行压缩,即可实现对激光束的角度压缩和能量匀化。在整形棱镜11对激光束的整形调节中,虽然将激光束的快轴发光尺寸扩展了近一倍,但是由于激光束的快轴发光高度较小,相较于慢轴方向的发光宽度来说,可以忽略,所以,对于小发光尺寸且角空间能量对称分布的激光束来说,整形棱镜11能够绝佳的实现出射激光束的角度压缩和能量匀化。
其中,整形棱镜11的出光面113为平面,出光面113不对出射的激光束进行整形的调整,呈平面保证两部分光束的叠加即可。
当然,本申请实施例中,对于整形棱镜11的入光侧中,除第一通光面111和第二通光面112之外,不限定是否还包括其他满足夹角关系的通光面,例如,还可以包括相对于主光轴对称的第三通光面和第四通光面等。
如图2所示,随着夹角α大小的变化,经过整形棱镜11出射的激光束的快轴发散角,以及两部分光束的重叠区域会随之发生变化,本领域技术人员可以根据需要得到的激光束的具体参数要求,对夹角α进行设置,以实现所需的较佳的角度压缩和能量匀化的出射激光束。
作为一个较佳实施方式,夹角α的角度设置为入射至整形棱镜11的激光束快轴发散角角度的一半。此种设置能够将经过整形棱镜11后的激光束快轴发散角压缩到原来入射时的一半。整形棱镜将入射激光束的快轴发散角分成两部分,且使两部分的角度重叠,从而压缩了快轴发散角,参照图2所示,光束被对称的分到了发散角两边,实现了角空间上的光强匀化。
其中,图2中示出的快轴方向的整形棱镜11沿快轴方向的截面呈五边形,事实上,作为一个立体的三维空间实体结构,整形棱镜11的立体结构可参照图3中的立体视角所示。即,在整形棱镜11的慢轴方向没有结构变化,也不对慢轴方向的光束进行调制整形。示例的,若需要对慢轴方向整形,也可考虑在慢轴方向上设计整形棱镜11的周期性结构变化。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图3所示,组成平场聚焦透镜阵列30的多个平场聚焦透镜31在快轴方向的宽度相等。
组成平场聚焦透镜阵列30的每个平场聚焦透镜31都可形成各自的光通道,多个平场聚焦透镜31沿快轴方向排列设置形成平场聚焦透镜阵列30,设置组成平场聚焦透镜阵列30的多个平场聚焦透镜31在快轴方向的宽度相等,则经过平场聚焦透镜阵列30出射的一维阵列光斑中,相邻两个子光斑之间的间距均相等,这就使得形成的一维阵列光斑的子光斑的形状和大小具有高度的一致性。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图1所示,组成平场聚焦透镜阵列30的多个平场聚焦透镜31在快轴方向以主光轴为中心对称设置。
由于整形棱镜11的通光面在快轴方向相对于主光轴对称,经过整形棱镜11分束重组的激光束的轴角空间的能量分布均匀,形成的线光斑在快轴方向的两侧对称,该激光束再经准直光学组件20后准直出射至平场聚焦透镜阵列30,组成平场聚焦透镜阵列30的多个平场聚焦透镜31也满足在快轴方向以主光轴为中心对称设置的要求,如此一来,激光束再经过平场聚焦透镜阵列30,每一束经过其中一个平场聚焦透镜31的光束在目标平面40上投射形成一个子光斑,也可以理解为,本申请实施例中对于组成平场聚焦透镜阵列30中的平场聚焦透镜31的数量未做具体限定,本领域技术人员可以根据预设的一维阵列光斑中需要包括的子光斑的数量,对平场聚焦透镜31的数量进行设置。示例的,若需要在目标平面40上接收一个包含十个线性间隔排列的子光斑的一维阵列光斑,则设置在快轴方向由十个相同的平场聚焦透镜31依次连接的平场聚焦透镜阵列30。每一个子光斑通过一个平场聚焦透镜31形成的光通道投射于目标平面40上的预设位置。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图1或者图3所示,准直光学组件20包括慢轴准直镜21和快轴准直镜22。
示例的,准直光学组件20包括依次设置的慢轴准直镜21和快轴准直镜22,激光束在经过准直光学组件20进行准直调制时,设置慢轴准直镜21和快轴准直镜22以分别对激光束在快轴方向和在慢轴方向进行准直整形,通常使得激光束首先经过慢轴准直镜21,慢轴准直镜21对透过的激光束在慢轴方向上实现光束的准直和匀化,快轴准直镜22对透过的经过慢轴准直后的激光束进行快轴方向的准直和匀化。
当然,基于在目标平面40上所需要接收的特定的光斑需求,也可调换慢轴准直镜21和快轴准直镜22在激光整形模组中的设置先后位置,或者根据需要仅设置快轴准直镜22或者仅设置慢轴准直镜21。
在本申请的一种可实现的实施方式中,在慢轴准直镜21和/或快轴准直镜22的表面设置有漫反射微结构。
在慢轴准直镜21和/或快轴准直镜22的表面设置有漫反射微结构,示例的,如图3所示,慢轴准直镜21和快轴准直镜22均为一侧为平面、一侧为柱面的透镜,漫反射为结构在慢轴准直镜21和/或快轴准直镜22的表面的设置,能够使得经过设置有漫反射结构的慢轴准直镜21和/或快轴准直镜22的激光束得到匀化,示例的,以慢轴准直镜21为例,可以在慢轴准直镜21的平面的入光侧设置漫反射微结构,也可以在慢轴准直镜21的柱面的出光侧设置漫反射微结构,或者,还可以在慢轴准直镜21的平面入光侧和柱面的出光侧均设置漫反射微结构,这只有漫反射微结构的慢轴准直镜21,能够使得透过的激光束中光斑的形状和高度一致性更好。
需要说明的是,本申请实施例中对于漫反射微结构的具体结构不做限定,示例的,只要是能够使得在光束的通过过程中对出射光束充分匀化,实现对光束的光斑形状和大小的一致性要求即可。
本申请实施例的另一方面,提供了一种点阵光学系统,包括前述任意一项的激光整形模组。
在本申请的一种可实现的实施方式中,点阵光学系统还包括驱动机构,驱动机构与激光整形模组的平场聚焦透镜阵列30连接,平场聚焦透镜阵列30在驱动机构的驱动作用下沿慢轴方向往复移动,以在目标平面40接收为二维阵列扫描光斑。
平场聚焦透镜31常与MEMS振镜配合出射扫描光束,示例的,在本申请针对于点阵光学系统的实施例中,点阵光学系统中还包括有驱动机构,驱动机构与平场聚焦透镜阵列30连接,在驱动机构的驱动作用下,平场聚焦透镜阵列30可沿慢轴方向发生往复移动,随着平场聚焦透镜阵列30以特性的速率往复的扫描移动,原先透过静止的平场聚焦透镜阵列30后在目标平面40可形成以为阵列光斑的激光束,在经过沿慢轴方向往复移动的平场聚焦透镜阵列30后,能够出射为如图5所示的二维阵列扫描光斑。
其中,二维阵列扫描光斑中,慢轴方向的光斑的间距与驱动机构驱动平场聚焦透镜阵列30沿慢轴方向往复移动的速率(扫描速度)有关,而且,扫描速度还与入射激光束的偏转角度具有一定的对应关系。如此一来,采用这种使得单个的平场聚焦透镜阵列30做直线往复运动的驱动机构执行扫描的模式,可以使得在减少零部件数量且结构小型化的基础上,能够通过扫描出射为具有较高的光斑一致性的二维阵列扫描光斑。本发明实施例克服了传统复杂的多片式平场聚焦透镜配合入射光束角度改变的扫描模式,采用往复移动平场聚焦透镜阵列的扫描模式,可以在单片透镜阵列的条件下获得光斑一致的二维点阵。
在本申请的一种可实现的实施方式中,点阵光学系统还包括控制器和激光源,控制器与激光源电连接,用于控制激光源出射激光束,当点阵光学系统还包括有与平场聚焦透镜阵列连接的驱动机构,控制器还与驱动机构电连接。
除了通过扫描速度来调节预期的二维阵列扫描光斑中子光斑在慢轴方向上的间距,还可以通过对激光源的工作方式的调节配合实现。点阵光学系统还包括控制器和激光源,其中控制器与激光源电连接,即能够通过控制器控制激光源出射激光束的时间、时长以及功率等参数,配合调节预期的二维阵列扫描光斑中子光斑在慢轴方向上的间距。
在本申请的一种可实现的实施方式中,激光源为半导体激光器光源。
本申请实施例的又一方面,提供了一种激光应用终端,包括前述任意一项的激光整形模组,或者,前述任意一项的点阵光学系统。
本申请实施例还提供了一种激光应用终端,包括前述任意一项的激光整形模组,或者,包括前述任意一项的点阵光学系统。本申请实施例的激光整形模组,或者本申请实施例的点阵光学系统,都能够通过整形光学元件10对激光束在快轴方向的角空间的光束分束重组,从而得到形状大小以及能量密度都具有高度一致性的高质量光斑点阵。具体的,若需要在目标平面40上接收到一维阵列光斑,则可以选择包含激光整形模组的激光应用终端,若需要在目标平面40上接收到二维阵列光斑,则选择包含在驱动机构的驱动作用下扫描出射的二维阵列光斑的点阵光学系统。
本申请实施例的激光应用终端的一种产业应用包括激光美容仪器,激光美容是近些年随着激光技术的发展而逐步兴起繁荣的一种新的美容形式。激光美容是将特定波长和能量强度的激光光束透过皮肤的表皮和真皮层照射,破坏真皮层下的色素细胞和色素颗粒,实现美白、嫩肤、去皱等美容功效,通过激光束破坏的细胞碎片能够经由体内的巨噬细胞处理吸收,且激光美容相对于其他手术等方式来说痛苦较小、安全性较高,越来越受到爱美人士的欢迎。
激光美容仪作为一种通过激光束进行美容的手持小型仪器,属于激光应用终端的一种,激光美容仪可以应用前述任意一项的激光整形模组以在目标平面40上接收到预设间距和尺寸参数的一维阵列光斑,或者,也可以应用前述任意一项的点阵光学系统,通过驱动机构使得平场聚焦透镜阵列30对光束扫描出射,以在目标平面40上呈现一个预设间距和尺寸参数的二维阵列光斑。
通过激光美容仪的壳体界定其外形结构,从而实现简便易操作的使用效果,本申请实施例中,对于激光美容仪的外形和结构等不做具体限定,只要是能够通过内置激光整形模组或者内置点阵光学系统,在激光美容仪的输出位置输出特定波长和能量强度的扫描光斑以实现便利的美容操作即可。若为不需要扫描出射扫描光斑的激光应用终端,也可以应用前述任意一项的激光整形模组,以提供特定波长和能量强度的激光束。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种激光整形模组,其特征在于,包括沿激光束的出光方向依次设置的整形光学元件、准直光学组件以及平场聚焦透镜阵列,激光束经过所述整形光学元件对快轴方向的角空间的光束分束重组,所述平场聚焦透镜阵列包括多个沿快轴方向依次排列设置的平场聚焦透镜,每一个所述平场聚焦透镜形成一个光通道,由所述准直光学组件准直出射的激光束经过所述平场聚焦透镜阵列聚焦后在目标平面接收为与多个所述光通道相对应的一维阵列光斑。
2.根据权利要求1所述的激光整形模组,其特征在于,所述整形光学元件的入光侧沿所述快轴方向包括有多个依次连接的通光面,相邻两个所述通光面之间具有夹角,且所述整形光学元件的通光面以主光轴为中心对称。
3.根据权利要求1所述的激光整形模组,其特征在于,所述整形光学元件为整形棱镜,所述整形棱镜的入光侧包括相互连接的第一通光面和第二通光面,所述第一通光面与所述第二通光面之间具有夹角,所述第一通光面与所述第二通光面以主光轴为中心对称,所述整形棱镜的出光面为平面。
4.根据权利要求3所述的激光整形模组,其特征在于,所述夹角的角度设置为所述激光束的快轴发散角角度的一半。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的激光整形模组,其特征在于,组成所述平场聚焦透镜阵列的多个平场聚焦透镜在快轴方向的宽度相等。
6.根据权利要求5所述的激光整形模组,其特征在于,组成所述平场聚焦透镜阵列的多个平场聚焦透镜在快轴方向以主光轴为中心对称设置。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的激光整形模组,其特征在于,所述准直光学组件包括慢轴准直镜和快轴准直镜。
8.根据权利要求7所述的激光整形模组,其特征在于,在所述慢轴准直镜和/或所述快轴准直镜的表面设置有漫反射微结构。
9.一种点阵光学系统,其特征在于,包括如权利要求1-8任意一项所述的激光整形模组。
10.根据权利要求9所述的点阵光学系统,其特征在于,还包括驱动机构,所述驱动机构与所述激光整形模组的平场聚焦透镜阵列连接,所述平场聚焦透镜阵列在所述驱动机构的驱动作用下沿慢轴方向往复移动,以在目标平面接收为二维阵列扫描光斑。
11.根据权利要求9或10所述的点阵光学系统,其特征在于,还包括控制器和激光源,所述控制器与所述激光源电连接,用于控制所述激光源出射激光束,当所述点阵光学系统还包括有与所述平场聚焦透镜阵列连接的驱动机构,所述控制器还与所述驱动机构电连接。
12.一种激光应用终端,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一项所述的激光整形模组,或者,包括如权利要求9-11任意一项所述的点阵光学系统。
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