CN219120398U - 一种多功能激光光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能激光光学系统，包括：激光光源：包括发出第一激光光束的第一激光光源和发出第二激光光束的第二激光光源，所述第一激光光源和第二激光光源呈夹角设置；可移动荧光色轮组件：包括可移动地设置在第一激光光束的发光路径上的荧光色轮组件，且荧光色轮组件至少包括两个呈同心环设置的波长转换区；聚焦透镜组件；可移动反射机构：设于第一激光光源和第二激光光源之间且当可移动反射机构位于第二激光光束的路径上时将第二激光光束导向聚焦透镜组件；准直透镜组件。本实用新型所述的多功能激光光线系统能够实现多样化的出光效果，光效模式可快速切换，且同时结构简单、稳定性好。

Description

一种多功能激光光学系统

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，更具体地，涉及一种多功能激光光学系统。

背景技术

激光是继LED后又一新兴起来的新一代高性能照明光源，随着人们对舞台灯、探照灯、搜救灯等特种照明光源亮度和照射距离需求的不断提升，激光激发波长转换材料技术在照明装置上的应用越来越受到重视，最常用的方式为使用蓝激光器和黄色荧光粉搭配使用，蓝激光照射到黄色荧光粉后部分蓝激光被转换为黄光，未被转换的蓝激光发生散射，散射的蓝光和黄光混合可以得到视觉效果为白光的混合光，由此实现激光照明。特别地，对于大功率激光照明，常采用激光与荧光色轮的搭配技术，以避免激光一直照射到荧光材料的同一位置，从而防止荧光材料的热量过于集中导致荧光材料失效。然而，现有的激光光学系统的出光效果通常是采用一种激光光源和一种色轮进行搭配的方式，可实现的功能较为单一的，难以实现多种出光效果的快速切换，难以满足多样化的市场需求。

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，提供一种多功能激光光学系统，所述多功能激光光学系统可以实现多种光学效果的快速切换，极大地丰富了激光光学系统的功能，还可以扩大激光光学系统的应用领域。

本实用新型采取的技术方案是：

一种多功能激光光学系统，激光光源：包括发出第一激光光束的第一激光光源和发出第二激光光束的第二激光光源，所述第一激光光源和第二激光光源呈夹角设置；

可移动荧光色轮组件：包括可移动地设置在第一激光光束的发光路径上的荧光色轮组件，且荧光色轮组件至少包括两个呈同心环设置的波长转换区；

聚焦透镜组件：设置在荧光色轮组件与第一激光光源之间，用于将第一激光光束或者第二激光光束聚焦到荧光色轮组件上；

可移动反射机构：设于第一激光光源和第二激光光源之间且当可移动反射机构位于第二激光光束的路径上时将第二激光光束导向聚焦透镜组件；

准直透镜组件：设置在经荧光色轮组件作用后产生的光束的发光路径上，用于对所述光束进行收拢和/或准直。

在其中一种实施方式中，所述可移动反射机构包括反射镜支架、设置在反射镜支架上的反射镜以及与反射镜支架连接的用于调节反射镜与第二激光光源的相对位置的第一调节机构，所述反射镜倾斜于第二激光光源设置。

在其中一种实施方式中，所述述第一调节机构包括丝杆电机，所述反射镜支架上设有与所述丝杆电机的丝杆匹配的丝杆螺母。

在其中一种实施方式中，所述第一调节机构还包括用于对反射镜支架的移动进行导向的第一导向机构。

在其中一种实施方式中，所述第一导向机构为轴杆和与所述轴杆滑动配合的轴承，所述轴承与所述反射镜支架连接，所述轴杆与所述丝杆电机的丝杆平行。

在其中一种实施方式中，所述可移动荧光色轮组件还包括驱动所述荧光色轮组件沿平行于同心环的径向方法移动的第二调节机构。

在其中一种实施方式中，所述第二调节机构包括电机、与电机的输出轴连接的齿轮，与所述齿轮啮合的齿条，以及用于搭载或者连接荧光色轮组件和所述齿条的连接件。

在其中一种实施方式中，所述第二调节机构还包括用于辅助所述荧光色轮组件定向移动的第二导向机构。

在其中一个实施方式中，所述第二导向机构包括滑块和与所述滑块滑动配合的且对所述滑块的定向移动进行导向和支撑的导轨，所述滑块设置在所述连接件上。

在其中一种实施方式中，所述荧光色轮组件包括设有至少两个呈同心环设置的波长转换区的转盘、设置在所述转盘的中心区域且用于驱动所述转盘转动的驱动件和与所述转盘或者所述驱动件连接的叶轮，所述驱动件装载在所述连接件上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本技术方案的多功能激光光学系统的荧光色轮组件可移动地设置在第一激光光束的发光路径上，而荧光色轮组件至少包括两个波长转换区，从而可以使得第一激光光源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；又由于本技术方案所述第一激光光源或第二激光光源与聚焦透镜组件之间设有可移动反射机构且当可移动反射机构位于第二激光光束的路径上时能够将第二激光光束导向聚焦透镜组件，从而使得第一激光光源、第二激光光源发出的激光可以共用聚焦透镜组件实现对的激光的收拢和/或聚焦，因而第二激光光源也可以对准荧光色轮组件的不同波长转换区，且无需设置多个聚焦透镜组件，也无需移动聚焦透镜组件，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同一个准直透镜组件，在实现多功能激光光学系统出光效果可调(例如光斑均匀性、照度、色温、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为本实用新型多功能激光光学系统的装配图。

图2为本实用新型多功能激光光学系统的爆炸图。

附图标记说明：1、第一激光光源；2、第二激光光源；3、聚焦透镜组件；4、可移动荧光色轮组件；41、荧光色轮组件；411、转盘；4111、第一波长转换区；4112第二波长转换区；412、驱动马达；413、叶轮；42、第二调节机构；421、电机；422、齿轮；423、齿条；424、连接件；425、第二导向机构；4251、滑块；4252、导轨；5、准直透镜组件；6、出光透镜组件；7、可移动反射机构；71、反射镜支架；72、反射镜；73、第一调节机构；731、丝杆电机；732、丝杆螺母；733、第一导向机构；7331、杆轴；7332、轴承；8、光源支架。

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。

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多功能激光光学系统，包括：

激光光源：包括发出第一激光光束的第一激光光源1和发出第二激光光束的第二激光光源2，所述第一激光光源1和第二激光光源2呈夹角设置；

可移动荧光色轮组件4：包括可移动地设置在第一激光光束的发光路径上的荧光色轮组件41，且荧光色轮组件41至少包括两个呈同心环设置的波长转换区；

聚焦透镜组件3：设置在荧光色轮组件41与第一激光光源1之间，用于将第一激光光束或者第二激光光束聚焦到荧光色轮组件41上；

可移动反射机构7：设于第一激光光源1和第二激光光源2之间且当可移动反射机构7位于第二激光光束的路径上时将第二激光光束导向聚焦透镜组件3；

准直透镜组件5：设置在经荧光色轮组件41作用后产生的光束的发光路径上，用于对所述光束进行收拢和/或准直。

本实施例第一激光光源1发出第一激光光束、第二激光光源2发出第二激光光束，由于荧光色轮组件41可移动地设置在第一激光光束的发光路径上，而荧光色轮组件41又至少包括两个波长转换区，从而可以使得第一激光光源1可以对准荧光色轮组件41的不同波长转换区，进而可以实现多种出光效果；又由于本技术方案所述第一激光光源1或第二激光光源2与聚焦透镜组件3之间设有可移动反射机构7，且当可移动反射机构7位于第二激光光束的路径上时能够将第二激光光束导向聚焦透镜组件3，从而使得第一激光光源1、第二激光光源2发出的激光可以共用同一个聚焦透镜组件3，实现对的激光的收拢和/或聚焦，因而第二激光光源2也可以对准荧光色轮组件41的不同波长转换区，且无需设置多个对聚焦透镜组件3，也无需移动聚焦透镜组件3，进而第一激光光源1、第二激光光源2经荧光色轮组件作用后转换后的光也可以共用同一个准直透镜组件5，在实现多功能激光光学系统出光效果多样化和可调(例如光斑均匀性、照度、色温、颜色、光通量可调)的同时，结构更加简化，稳定性也更好。

进一步地，本实施例中所述可移动反射机构7包括反射镜支架71、设置在反射镜支架71上的反射镜72以及与反射镜支架72连接的用于调节反射镜72与第二激光光源2的相对位置的第一调节机构73，所述反射镜71倾斜于第二激光光源2设置。为了便于反射镜72的移动，本实施例将反射镜72设置在反射镜支架71上，从而通过第一调节机构73对反射镜支架71的位置进行调节即可实现对反射镜72的位置的调节。

更具体地，所述述第一调节机构73包括丝杆电机731，所述反射镜支架71上设有与所述丝杆电机731的丝杆匹配的丝杆螺母732。当丝杆电机731工作时，丝杆转动会带动反射镜支架71沿着丝杆的长度方向移动，进而使得设置在反射镜支架71上的反射镜72沿平行于丝杆长度的方向移动。更具体地，本实施例中的丝杆的长度方向与第一激光光源1、第二激光光源2的排列方向均平行，使反射镜72在第一调节机构73的作用下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，且当反射镜72位于第二激光光束的路径上时正好能将第二激光光束导向聚焦透镜组件3。

进一步地，本实施例中所述第一调节机构73还包括用于对反射镜支架71的移动进行导向的第一导向机构733。更具体地，本实施了中所述第一导向机构733为轴杆7331和与轴杆7331滑动配合的轴承7332，所述轴承7332与所述反射镜支架71连接，所述轴杆7331与所述丝杆电机731的丝杆平行。本实施例采用杆轴与轴承滑动配合的设计可以减小移动摩擦。更具体地，本实施例中，所述杆轴和轴承的数量为两个，分别穿插设于靠近所述反射镜支架两端的位置，设置两个杆轴和轴承可以使反射镜支架的移动更加平稳。

进一步地，本实施例中，所述第一激光光源1和第二激光光源2呈90゜夹角设置，即第一激光光源和第二激光光源的安装面互相垂直。

进一步地，本实施例中，所述反射镜为全反射镜，所述反射镜与第一激光光源、第二激光光源均成45゜夹角设置。

进一步地，所述可移动荧光色轮组件4还包括驱动所述荧光色轮组件41沿平行于同心环的径向方法移动的第二调节机构42。

进一步地，本实施例中所述第二调节机构42包括电机421、与所述电机421的输出轴连接的齿轮422，与所述齿轮422啮合的齿条423，以及用于搭载或者连接所述荧光色轮组件41和所述齿条423的连接件424。

进一步地，本实施例中所述第二调节机构42还包括用于辅助所述荧光色轮组件41定向移动的第二导向机构425。更具体地，本实施了中所述第二导向机构425包括滑块4251和与所述滑块4251滑动配合的且对所述滑块4251的定向移动进行导向和支撑的导轨4252，所述滑块4251设置在所述连接件424上。

进一步地，本实施例中所述荧光色轮组件41包括设有至少两个呈同心环设置的波长转换区的转盘411、设置在所述转盘411的中心区域且用于驱动所述转盘411转动的驱动件412和与所述转盘411或者所述驱动件412连接的叶轮413，所述驱动件413装载在所述连接件424上。更具体地，所述驱动件412为旋转马达。

此外，本实施方式为了合理利用空间，缩小荧光色轮组件41的径向长度，所述齿条423与所述第二导向机构425均安装于所述连接件424的第一侧，旋转马达设置于所述连接件424的第二侧，所述连接件424的第二侧为与连接件424的第一侧的相对的一侧。从而使与齿条423配合的齿轮422以及电机421位于旋转马达的上方或下方，即位于旋转马达的轴向侧，避免电机421安装于旋转马达的径向侧而增加荧光色轮组件41的径向长度，且由于电机421与旋转马达非同轴设置，故也不会影响荧光色轮组件41的轴向布置，即不会增加荧光色轮组件41轴向长度。

本实施方式所述连接件424上设有用于安装旋转马达的安装孔，使旋转马达沉入连接件424，尽量缩短荧光色轮组件的轴向长度。

进一步地，本实施例所述荧光色轮组件41至少包括两个呈同心环设置的第一波长转换区4111和第二波长转换区4112，本实施例所述第一激光光源1照射到第一波长转换区4111、第二波长转换区4112产生的出光效果不同，第二激光光源2照射到第一波长转换区4111、第二波长转换区4112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的波长转换区域，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。值得一提的是，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种类的激光光源、不同的波长转换区，即激光器的种类、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，所述多功能激光光学系统还包括光源支架8，所述光源支架8设置在第一激光光源1的上方，所述光源支架8用于直接或者间接承载、安装所述多功能激光光学系统除第一激光光源1和第二激光光源2以外的部件。

进一步地，本实施例中所述多功能激光光学系统好包括出光透镜组件6，所述出光透镜组件用于将经准直透镜组件5收集的光束以平行光或者近平行光的方式出射。

本实施例的聚焦透镜组件3包括多个透镜和用于安装所述多个透镜的支架，多个透镜的共同作用实现将第一激光光束或者第二激光光束收拢、聚焦到荧光色轮组件上。本实施例的准直透镜组件4也包括多个透镜和用于安装多个透镜的支架，聚焦透镜组件中的多个透镜的共同作用起到对经荧光色轮组件作用后产生的光束进行收拢和/或准直的效果。对于聚焦透镜组件、准直透镜组件中各透镜的具体的参数、透镜的具体安装方式等此处不再赘述。

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)

1.一种多功能激光光学系统，其特征在于，包括：

激光光源:包括发出第一激光光束的第一激光光源和发出第二激光光束的第二激光光源，所述第一激光光源和第二激光光源呈夹角设置；

可移动荧光色轮组件:包括可移动地设置在第一激光光束的发光路径上的荧光色轮组件，且荧光色轮组件至少包括两个呈同心环设置的波长转换区；

聚焦透镜组件:设置在荧光色轮组件与第一激光光源之间，用于将第一激光光束或者第二激光光束聚焦到荧光色轮组件上；

可移动反射机构:设于第一激光光源和第二激光光源之间且当可移动反射机构位于第二激光光束的路径上时将第二激光光束导向聚焦透镜组件；

准直透镜组件:设置在经荧光色轮组件作用后产生的光束的发光路径上，用于对所述光束进行收拢和/或准直。

2.根据权利要求1所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述可移动反射机构包括反射镜支架、设置在反射镜支架上的反射镜以及与反射镜支架连接的用于调节反射镜与第二激光光源的相对位置的第一调节机构，所述反射镜倾斜于第二激光光源设置。

3.根据权利要求2所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第一调节机构包括丝杆电机，所述反射镜支架上设有与所述丝杆电机的丝杆匹配的丝杆螺母。

4.根据权利要求3所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第一调节机构还包括用于对反射镜支架的移动进行导向的第一导向机构。

5.根据权利要求4所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第一导向机构为轴杆和与所述轴杆滑动配合的轴承，所述轴承与所述反射镜支架连接，所述轴杆与所述丝杆电机的丝杆平行。

6.根据权利要求1所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述可移动荧光色轮组件还包括驱动所述荧光色轮组件沿平行于同心环的径向方法移动的第二调节机构。

7.根据权利要求6所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第二调节机构包括电机、与所述电机的输出轴连接的齿轮，与所述齿轮啮合的齿条，以及用于搭载或者连接所述荧光色轮组件和所述齿条的连接件。

8.根据权利要求7所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第二调节机构还包括用于辅助所述荧光色轮组件定向移动的第二导向机构。

9.根据权利要求8所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述第二导向机构包括滑块和与所述滑块滑动配合的且对所述滑块的定向移动进行导向和支撑的导轨，所述滑块设置在所述连接件上。

10.根据权利要求7所述的多功能激光光学系统，其特征在于，所述荧光色轮组件包括设有至少两个呈同心环设置的波长转换区的转盘、设置在所述转盘的中心区域且用于驱动所述转盘转动的驱动件和与所述转盘或者所述驱动件连接的叶轮，所述驱动件装载在所述连接件上。

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