CN218914593U - 波长转换装置及激光光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种波长转换装置及激光光学系统，波长转换装置包括：荧光色盘，与荧光色盘连接且驱动荧光色盘转动的驱动马达，以及调节所述驱动马达使荧光色盘发生位移的调节组件；所述荧光色盘至少包括以所述荧光色盘的转轴为轴线呈同心环设置的第一波长转换区和第二波长转换区，所述第一波长转换区和所述第二波长转换区产生的光学效果不同；至少第一波长转换区包括荧光区域和扩散区域。本实用新型的波长转换装置包括能够产生两种或两种以上的光学效果的波长转换区，并且荧光色盘可发生位移，从而与激光光学系统其他光学元件的相对位置可调，实现激光光学系统的出光效果可调。

Description

波长转换装置及激光光学系统

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种波长转换装置及激光光学系统。

背景技术

荧光色轮为一种用于波长转换的元件，可将一定光谱波形的入射光通过波长转换材料转换为其他光谱波形的光输出，当前在激光投影领域与激光照明领域应用广泛。尤其是黄粉荧光色盘搭配蓝光激光器技术已经较为成熟，蓝激光照射到黄粉后受激产生黄光，未被激发的蓝激光则形成散射的蓝光，黄光和蓝光混合形成的混合光视觉上呈现白光照明效果。现有的激光系统的荧光色盘多为单荧光区，或者对荧光色盘进行分区以调整照明光，然而不论单荧光区抑或采用分区的方式，最终激光系统产生的光学效果均是固定的，不能实现两种或两种以上出光效果的切换。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种波长转换装置及激光光学系统。用于解决现有技术中的激光系统产生的光学效果固定个，无法实现两种或两种以上出光效果切换的问题。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种波长转换装置，包括：荧光色盘，与荧光色盘连接且驱动荧光色盘转动的驱动马达，以及调节所述驱动马达使荧光色盘发生位移的调节组件；所述荧光色盘至少包括以所述荧光色盘的转轴为轴线呈同心环设置的第一波长转换区和第二波长转换区，所述第一波长转换区和所述第二波长转换区产生的光学效果不同；至少第一波长转换区包括荧光区域和扩散区域。

在其中一个实施例中，所述荧光区域上设有至少两种荧光粉。

在其中一个实施例中，所述荧光区域上设有黄光荧光粉和蓝光荧光粉。

在其中一个实施例中，所述调节组件包括与驱动马达连接的马达滑块，以及与马达滑块传动连接的丝杆电机。

在其中一个实施例中，所述调节组件还包括用于安装丝杆电机的电机支架；所述电机支架上设有对马达滑块的移动进行导向的导向件。

在其中一个实施例中，所述导向件为导向轴，所述马达滑块上设有与所述导向轴配合的轴套。

在其中一个实施例中，所述丝杆电机的丝杆与导向轴平行。

在其中一个实施例中，所述波长转换装置还包括与荧光色盘同轴设置的风扇叶轮。

在其中一个实施例中，所述风扇叶轮与荧光色盘连接；或者，所述风扇叶轮与驱动马达连接。

本技术方案还提供一种激光光学系统，包括发出激光光束的激光器组件，依次设置于激光器组件的发光路径的聚焦透镜组件、波长转换装置、收光透镜组件及出光透镜；所述波长转换装置为如上任一项所述的波长转换装置，，所述调节组件调节所述驱动马达使荧光色盘相对激光器组件发生位移；所述聚焦透镜组件用于收拢和/或聚焦激光光束，并将收拢和/或聚焦后的激光光束射向至波长转换装置；所述波长转换装置用于将激光转换为照明光；所述收光透镜组件用于对照明光进行收拢和/或准直；经过收拢和/或准直的照明光经出光透镜出光。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

本技术方案的波长转换装置包括能够产生两种或两种以上的光学效果的波长转换区，并且荧光色盘可发生位移，从而与激光光学系统其他光学元件的相对位置可调，实现激光光学系统的出光效果可调。具体地，本技术方案的荧光色盘包括呈同心环设置且能够产生不同光学效果的第一波长转换区和第二波长转换区，并通过调节组件调节荧光色盘发生位移，从而使光线能够投射到不同的波长转换区，最终实现两种后两种以上的出光效果，实现激光光学系统出光效果可调，例如色温、照度、光通量可调等。并且，由于至少一个波长转换区包括荧光区域和扩散区域，而通过扩散区域可以一定高程度改善光斑的光圈问题，改善出光效果。

本技术方案的激光光学系统包括上述波长转换装置，还包括发出激光光束的激光器组件，依次设置于激光器组件的发光路径的聚焦透镜组件、收光透镜组件及出光透镜，其中波长转换装置设于聚焦透镜组件和收光透镜组件之间，通过调节波长转换装置，使激光光学系统最终能够产生至少两种不同的出光效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例所述的波长转换装置的爆炸示意图。

图2为本实用新型的实施例所述的激光光学系统的爆炸示意图。

图3为本实用新型的实施例所述的激光光学系统的装配图。

图4为本实用新型的实施例所述的荧光色盘的示意图。

附图标记：100、波长转换装置；10、荧光色盘；11、第一波长转换区；111、荧光区域；112、扩散区域；12、第二波长转换区；20、驱动马达；30、调节组件；31、马达滑块；32、丝杆电机；33、电机支架；34、导向件；40、风扇叶轮；200、激光器组件；300、聚焦透镜组件；400、收光透镜组件；500、出光透镜。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。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。

如图1-图4所示的一种波长转换装置100，包括：荧光色盘10，与荧光色盘10连接且驱动荧光色盘10转动的驱动马达20，以及调节所述驱动马达20使荧光色盘10发生位移的调节组件30；所述荧光色盘10至少包括以所述荧光色盘10的转轴为轴线呈同心环设置的第一波长转换区11和第二波长转换区12，所述第一波长转换区11和所述第二波长转换区12产生的光学效果不同；至少第一波长转换区11包括荧光区域111和扩散区域112。

本实施方式的波长转换装置100包括能够产生两种或两种以上的光学效果的波长转换区，并且荧光色盘10可发生位移，从而与激光光学系统其他光学元件的相对位置可调，实现激光光学系统的出光效果可调。具体地，本技术方案的荧光色盘10包括呈同心环设置且能够产生不同光学效果的第一波长转换区11和第二波长转换区12，并通过调节组件30调节驱动马达20位移，间接带动荧光色盘10发生位移，从而使光线能够投射到不同的波长转换区，最终实现两种或两种以上的出光效果，实现激光光学系统出光效果可调，例如色温、照度、光通量可调等。并且，由于至少一个波长转换区包括荧光区域111和扩散区域112，而通过扩散区域112可以一定高程度改善光斑的光圈问题，改善出光效果。

在其他实施方式中，波长转换区的数量可根据实际情况增加，以实现更多出光效果的调节。同时，不同的波长转换区也可进一步分区，从而使得单个环状的波长转换区可以依实际需求设置为相应的出光效果的波长转换区。

本实施方式以第一波长转换区11包括黄色荧光区域111和扩散区为例，通过扩散区可以一定程度改善光斑的黄光圈问题。

本实施方式所述荧光区域111上设有至少两种荧光粉，从而通过调节不同荧光粉的比例，可以调节不同色光的占比，实现色温的调整。例如，可在荧光区域111设置黄色荧光粉和蓝色荧光粉，并通过调节黄色荧光粉和蓝色荧光粉的比例，调节黄光和蓝光的占比，最终实现色温可调。

本实施方式中，所述扩散区域可以为磨砂微结构、雾化微结构或光刻微结构。

本实施方式中，所述第二波长转换区可以设置与第一波长转换区不同种类的荧光粉，也可以设置与第一波长转换区不同厚度的荧光粉，第一波长转化区和第二波长转化区最终出射的光效效果不同即可。

本实施方式所述调节组件30包括与驱动马达20连接的马达滑块31，以及与马达滑块31传动连接的丝杆电机32。具体地，马达滑块31上设有与丝杆电机32的丝杆匹配的螺纹，当丝杆电机32工作时，丝杆转动带动马达滑块31沿着丝杆的长度方向移动，进而实现与驱动马达20连接的荧光色盘10的移动。本实施方式中的丝杆的长度方向与荧光色盘10的径向方向一致，使光束能够在荧光色盘10位移后，对准不同的波长转换区。

并且，为了缩短波长转换装置100的轴向距离，减小波长转换装置100的占用空间，本实施方式的马达滑块31上设有用于安装驱动马达20的安装孔，使驱动马达20沉入马达滑块31，尽量缩短波长转换装置100的轴向长度。

本实施方式所述调节组件30还包括用于安装丝杆电机32的电机支架33；为了使马达滑块31的移动平稳可靠，本实施方式所述电机支架33上设有对马达滑块31的移动进行导向的导向件34。

具体地，本实施方式所述导向件34为导向轴，所述马达滑块31上设有与所述导向轴配合的轴套。所述导向轴为光轴设计，减小移动摩擦。

具体地，本实施方式所述丝杆电机32的丝杆与导向轴平行。

本实施方式所述波长转换装置100还包括与荧光色盘10同轴设置的风扇叶轮40。在荧光色盘10的旋转带动下，风扇叶轮40可以较好地带动空气流动，辅助荧光色盘10散热。

本实施方式所述风扇叶轮40与荧光色盘10连接；并且，本实施方式的风扇叶轮40为金属材质，故荧光色盘10的热量能够更好地传导出去，提高散热效果。

在其他实施方式中，所述风扇叶轮40也可与驱动马达20连接，即驱动马达20的输出轴与风扇叶轮40和荧光色盘10均连接，风扇叶轮40与荧光色盘10同步旋转，也可带动空气流动，辅助散热。

如图2-图3所示，本实施方式还提供一种激光光学系统，包括发出激光光束的激光器组件200，依次设置于激光器组件200的发光路径的聚焦透镜组件300、波长转换装置100、收光透镜组件400及出光透镜500；所述波长转换装置100为如上任一项所述的波长转换装置100，所述调节组件30调节所述驱动马达20使荧光色盘10相对激光器组件200发生位移；所述聚焦透镜组件300用于收拢和/或聚焦激光光束，并将收拢和/或聚焦后的激光光束射向至波长转换装置100；所述波长转换装置100用于将激光转换为照明光；所述收光透镜组件400用于对照明光进行收拢和/或准直；经过收拢和/或准直的照明光经出光透镜500出光。

本实施方式的激光光学系统包括上述波长转换装置100，还包括发出激光光束的激光器组件200，依次设置于激光器组件的发光路径的聚焦透镜组件300、收光透镜组件400及出光透镜500，其中波长转换装置100设于聚焦透镜组件300和收光透镜组件400之间，通过调节波长转换装置100，使激光光学系统最终能够产生至少两种不同的出光效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型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，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：荧光色盘，与荧光色盘连接且驱动荧光色盘转动的驱动马达，以及调节所述驱动马达使荧光色盘发生位移的调节组件；所述荧光色盘至少包括以所述荧光色盘的转轴为轴线呈同心环设置的第一波长转换区和第二波长转换区，所述第一波长转换区和所述第二波长转换区产生的光学效果不同；至少第一波长转换区包括荧光区域和扩散区域。

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述荧光区域上设有至少两种荧光粉。

3.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述荧光区域上设有黄光荧光粉和蓝光荧光粉。

4.根据权利要求1-3任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述调节组件包括与驱动马达连接的马达滑块，以及与马达滑块传动连接的丝杆电机。

5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述调节组件还包括用于安装丝杆电机的电机支架；所述电机支架上设有对马达滑块的移动进行导向的导向件。

6.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述导向件为导向轴，所述马达滑块上设有与所述导向轴配合的轴套。

7.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述丝杆电机的丝杆与导向轴平行。

8.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括与荧光色盘同轴设置的风扇叶轮。

9.根据权利要求8所述的波长转换装置，其特征在于，所述风扇叶轮与荧光色盘连接；或者，所述风扇叶轮与驱动马达连接。

10.一种激光光学系统，其特征在于，包括发出激光光束的激光器组件，依次设置于激光器组件的发光路径的聚焦透镜组件、波长转换装置、收光透镜组件及出光透镜；所述波长转换装置为权利要求1-9任一项所述的波长转换装置，所述调节组件调节所述驱动马达使荧光色盘相对激光器组件发生位移；所述聚焦透镜组件用于收拢和/或聚焦激光光束，并将收拢和/或聚焦后的激光光束射向至波长转换装置；所述波长转换装置用于将激光转换为照明光；所述收光透镜组件用于对照明光进行收拢和/或准直；经过收拢和/或准直的照明光经出光透镜出光。

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