CN210153594U - 一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒，照明***包括第一光学***及第二光学***；第一光学***或第二光学***内设有用于发出激发光的激光器及用于吸收部分激发光形成受激光的波长转换装置；第二光学***设于光出射方向最外部，第一光学***及第二光学***能发生相对位移或相对分离；两光学***未发生位移或分离时，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光合成照明光由第二光学***出射；两光学***相对位移或分离时，激光器发出的激发光从第一光学***出射。通过两光学***的相对位移或相对分离与否，实现该照明***发出照明光或激发光功能的自由切换，既能高效率超远距离照明，又能超远距离求救或生火。

Description

一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒

技术领域

本实用新型涉及手电筒技术领域，更具体地，涉及一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒。

背景技术

手持式照明设备又称为手电筒，由于其具有非常好的便携的可移动性，在许多户外及其他特种应用场合得到广泛使用，如户外登山、探险、警用搜救、小空间照明等场景。

这种手持式的照明设备通常又由筒体及筒头组成，筒体内置供电电池，筒头上设有特定的发光器件。应用于手电筒的发光器件，最为传统的是小功率的卤素灯泡，这类光源显色好，但亮度及效率不具优势，而且寿命短是其致命的缺点。其次是近些年流行起来的半导体照明LED，LED作为新兴的光源，发光效率高、寿命长、稳定性好，在各应用领域有取而代之传统光源的趋势。但由于应用于手电筒领域，其要求便携性的极高要求，无论是传统的卤素灯还是LED光源，都由于他们自身的缺陷导致便携式照明的局限性，如灯泡的寿命短、亮度不高，而LED作为面光源，二次光学不好设计，照射距离不远，且两种光源功能都非常单一，仅仅只能作为便携的照明***使用。

而新型的半导体激光技术的发展应用，给便携式照明带来新的定义，由于激光具有非常良好的方向性，非常接近理想的点光源，可使有效照明距离大大增加，激光的超高亮度，还可以用作远距离求救或生火等功能，这在军用领域及户外领域大大的扩展了激光手电筒的功能，实现多用途的目的。但是实现照明及远距离求救或生火等功能的切换一直是亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型旨在克服上述现有技术中的缺陷，提供一种多功能用途的便携式激光照明***，设有该照明***的手电筒充分利用激光良好方向性和极高亮度的特点实现高效率超远距离照明的同时，还可以利用激发光进行超远距离的求救或生火等功能。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：提供一种多功能用途的便携式激光照明***，包括第一光学***及第二光学***；第一光学***或第二光学***内设有用于发出激发光的激光器及用于吸收部分激发光形成受激光的波长转换装置；第二光学***设于光出射方向最外部，第一光学***及第二光学***能发生相对位移或相对分离；两光学***未发生位移或未发生分离时，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光合成照明光由第二光学***出射；两光学***相对位移或相对分离时，激光器发出的激发光从第一光学***出射。

两光学***相对位移可通过两光学***所在外部载体结构的相对旋转实现，可为平移式旋转或揭开式旋转；两光学***相对分离可通过两光学***所在外部载体结构的插拔式连接实现；所在外部载体结构可为设有该照明***的手电筒筒头的外壳。

上述方案中，通过设置能发生相对位移或相对分离的第一光学***及第二光学***，并在任一光学***内设置激光器，使得通过两光学***的相对位移或相对分离与否，实现该照明***发出照明光或激发光功能的自由切换，进而在实现高效率超远距离照明的同时，还可以利用激发光进行超远距离的求救或生火等功能，实现该照明***的多功能用途。

优选地，第一光学***及第二光学***之间设有能使两光学***相对旋转的旋转轴装置；或两光学***为插拔式连接结构。第二光学***围绕旋转轴装置旋转，使得两光学***发生相对位移，激光器发出的激发光从第一光学***直接出射至外界，实现激发光的功能；再次旋转第二光学***使两光学***复位即两光学***非位移，照明光从第二光学***出射至外界，实现照明光的功能；旋转的设置便于照明光或激发光功能的自由切换。插拔式连接使得通过插拔的方式实现两光学***的连接和分离；当两光学***分离时，激光器发出的激发光从第一光学***直接出射至外界，实现激发光的功能；当两光学***连接时，照明光从第二光学***出射至外界，实现照明光的功能。

优选地，关于波长转换装置的具体设置位置，共有如下两种方案。

第一种方案是：第一光学***内设有所述激光器及波长转换装置；激光器发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴不重合；第二光学***内设有若干个光学反射器，若干个光学反射器用于对激发光进行反射并引导激发光至波长转换装置。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器发出的激发光通过若干个光学反射器的偏转反射被引导至波长转换装置，波长转换装置吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光合成照明光由第二光学***出射；两光学***相对位移或相对分离时，激光器发出的激发光从第一光学***直接出射。

优选地，第一种方案中，第二光学***内设有第一光学反射器及第二光学反射器；两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器和第一光学反射器设于第一光轴上，照明光的出射光轴为第二光轴，波长转换装置位于第二光轴上；第一光学反射器用于对激光器发出的蓝色激发光进行第一次偏转，经第一次偏转后的蓝色激发光与第二光轴相交位置设置所述第二光学反射器，第二光学反射器用于对第一次偏转后的蓝色激发光进行第二次偏转以使蓝色激发光光轴与第二光轴重合。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器发出的蓝色激发光沿第一光轴出射进入第二光学***的第一光学反射器上，第一光学反射器用于使蓝色激发光发生第一次偏转，使蓝色激发光与第二光轴相交，相交位置设置的第二光学反射器用于使蓝色激发光发生第二次偏转重新进入第一光学***，并沿第二光轴且与照明光相反的方向传输至波长转换装置上，波长转换装置吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光合成照明光沿第二光轴由第二光学***出射，实现照明光的功能；两光学***相对位移或相对分离时，使原用于激发光发生第一次偏转的第一光学反射器移出第一光轴，这样可使激发光直接从第一光学***出射，实现激发光的功能。

第二种方案是：第一光学***内设有所述激光器，第二光学***内设有波长转换装置，且波长转换装置为透射式结构；激光器发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴重合。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器发出的蓝色激发光直接穿越第二光学***内透射式结构的波长转换装置，波长转换装置吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光合成照明光由第二光学***出射，实现照明光的功能；两光学***相对位移或相对分离时，激光器发出的蓝色激发光直接从第一光学***出射，实现激发光的功能。

优选地，第二光学***内光出射方向最外部设有出光透镜，受激光和未被波长转换装置吸收的激发光经由出光透镜准直后合成***行的照明光出射。可根据使用需求选择不同的出光透镜尺寸及参数进行搭配，以变换该光学***的照射角度，实现远近距离变化的需求。

进一步优选地，激光器发出的激发光出射方向设有第一小透镜，第一小透镜用于将激光器发出的平行或***行蓝色激发光聚焦于波长转换装置上。在波长转换装置的第一种方案中，第一小透镜设于第二光学***内，且位于激光器和第一光学反射器之间；在波长转换装置的第二种方案中，第一小透镜设于第一光学***内，且位于激光器和波长转换装置之间。

更进一步优选地，沿照明光出射方向设有第二小透镜，第二小透镜用于将受激光和未被波长转换装置吸收的激发光形成的照明光聚焦于出光透镜；波长转换装置位于第二小透镜和出光透镜的组合焦点上。这样设置便于将蓝色激发光聚焦于波长转换装置上，以便于波长转换装置吸收部分激发光形成的受激光与未吸收的激发光合成高能量密度的照明光；在波长转换装置的第一种方案中，第二小透镜设于第一光学***内，且位于波长转换装置和第二光学反射器之间；在波长转换装置的第二种方案中，第二小透镜设于第二光学***内，且位于波长转换装置和出光透镜之间。

优选地，第一光学***内设有用于汇聚激光器发出激发光的调焦***。调焦***能实现激发光汇聚，降低点火点难度，使该照明***空间设置更合理。

本实用新型的另一个目的，在于提供一种多功能用途的便携式激光手电筒，包括筒体及筒头，筒头包括能发生相对位移或相对分离的第一筒头及第二筒头，第一筒头与筒体连接；筒头内设有上述激光照明***，且第一光学***设于第一筒头内，第二光学***设于第二筒头内；筒体内设有为激光器提供电能的电池，筒体上设有用于控制激光器打开和关闭的开关。

开关的设置便于打开和关闭该手电筒，为现有技术，在此不再详述。

优选地，第一筒头及第二筒头之间设有能使两者相对旋转的旋转轴装置；或第一筒头与第二筒头为插拔式连接结构。旋转轴装置或插拔式连接为现有技术，已广泛应用于机械领域，在此不再详述其结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

通过设置能发生相对位移或相对分离的第一光学***及第二光学***，并在任一光学***内设置激光器，使得通过两光学***的相对位移或相对分离与否，实现该照明***发出照明光或激发光功能的自由切换，进而在实现高效率超远距离照明的同时，还可以利用激发光进行超远距离的求救或生火等功能，实现该照明***的多功能用途。

附图说明

图1为实施例1一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒的示意图。

图2为实施例1中第一光学***及第二光学***相对旋转产生位移时的示意图。

图3为实施例1中删除第二光学***后第一光学***的示意图。

图4为实施例2一种多功能用途的便携式激光照明***及激光手电筒的示意图。

附图标识：100筒体；101开关；102电池；200第一光学***，201激光器；202第二小透镜；203波长转换装置；300第二光学***；301第一小透镜；302第一光学反射器；303第二光学反射器；304出光透镜；400第一光轴；500第二光轴；600旋转轴装置。

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的可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型提供一种多功能用途的便携式激光照明***，包括第一光学***200及第二光学***300；第一光学***200内设有用于发出激发光的激光器201，第一光学***200或第二光学***300内设有用于吸收部分激发光形成受激光的波长转换装置203；第二光学***300设于光出射方向最外部，第一光学***200及第二光学***300能发生相对位移或相对分离；两光学***未发生位移或未发生分离时，受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光合成照明光由第二光学***300出射；两光学***相对位移或相对分离时，激光器201发出的激发光从第一光学***200出射。

波长转换装置203为黄磷荧光粉片；黄磷荧光粉受部分激发光激发形成受激光。

两光学***相对位移可通过两光学***所在外部载体结构的相对旋转实现，可为平移式旋转或揭开式旋转；两光学***相对分离可通过两光学***所在外部载体结构的插拔式连接实现；所在外部载体结构可为设有该照明***的手电筒筒头的外壳。

本实用新型通过设置能发生相对位移或相对分离的第一光学***200及第二光学***300，并在任一光学***200内设置激光器201，使得通过两光学***的相对位移或相对分离与否，实现该照明***发出照明光或激发光功能的自由切换，进而在实现高效率超远距离照明的同时，还可以利用激发光进行超远距离的求救或生火等功能，实现该照明***的多功能用途。

其中，如图2所示，第一光学***200及第二光学***300之间设有能使两光学***相对旋转的旋转轴装置600。本实施例中，两光学***为平移式旋转；旋转轴装置600为现有技术，已广泛应用于机械领域，在此不再详述其结构；第二光学***300围绕旋转轴装置600旋转，使得两光学***发生相对位移，激光器201发出的激发光从第一光学***200直接出射至外界，实现激发光的功能；再次旋转第二光学***300使两光学***复位即两光学***非位移，照明光从第二光学***300出射至外界，实现照明光的功能；旋转的设置便于照明光或激发光功能的自由切换。当然，本实施例也可将两光学***设置成插拔式连接以实现两光学***的相对分离。

本实施例中，第一光学***200内设有所述波长转换装置203；激光器201发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴不重合；第二光学***300内设有若干个光学反射器，若干个光学反射器用于对激发光进行反射并引导激发光至波长转换装置203。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器201发出的激发光通过若干个光学反射器的偏转反射被引导至波长转换装置203，波长转换装置203吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光合成照明光由第二光学***300出射；两光学***相对位移或相对分离时，激光器201发出的激发光从第一光学***200直接出射。

本实施例中，如图1至图2所示，第二光学***300内设有第一光学反射器302及第二光学反射器303；两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器201和第一光学反射器302设于第一光轴400上，照明光的出射光轴为第二光轴500，波长转换装置203位于第二光轴500上；第一光学反射器302用于对激光器201发出的蓝色激发光进行第一次偏转，经第一次偏转后的蓝色激发光与第二光轴500相交位置设置所述第二光学反射器303，第二光学反射器303用于对第一次偏转后的蓝色激发光进行第二次偏转以使蓝色激发光光轴与第二光轴500重合。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器201发出的蓝色激发光沿第一光轴400出射进入第二光学***300的第一光学反射器302上，第一光学反射器302用于使蓝色激发光发生第一次偏转，使蓝色激发光与第二光轴500相交，相交位置设置的第二光学反射器303用于使蓝色激发光发生第二次偏转重新进入第一光学***200，并沿第二光轴500且与照明光相反的方向传输至波长转换装置203上，波长转换装置203吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光合成照明光沿第二光轴500由第二光学***300出射，实现照明光的功能；两光学***相对位移或相对分离时，使原用于激发光发生第一次偏转的第一光学反射器302移出第一光轴400，这样可使激发光直接从第一光学***200出射，实现激发光的功能。

另外，第二光学***300内光出射方向最外部设有出光透镜304，受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光经由出光透镜304准直后形成***行的照明光出射。可根据使用需求选择不同的出光透镜304尺寸及参数进行搭配，以变换该光学***的照射角度，实现远近距离变化的需求。

其中，激光器201发出的激发光出射方向设有第一小透镜301，第一小透镜301用于将激光器201发出的平行或***行蓝色激发光聚焦于波长转换装置203上。本实施例中，第一小透镜301设于第二光学***300内，且位于激光器201和第一光学反射器302之间。

另外，沿照明光出射方向设有第二小透镜202，第二小透镜202用于将受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光形成的照明光聚焦于出光透镜304；波长转换装置203位于第二小透镜202和出光透镜304的组合焦点上。这样设置便于将蓝色激发光聚焦于波长转换装置203上，以便于波长转换装置203吸收部分激发光形成的受激光与未吸收的激发光合成高能量密度的照明光。本实施例中，第二小透镜202设于第一光学***200内，且位于波长转换装置203和第二光学反射器303之间。

另外，第一光学***200内设有用于汇聚激光器201发出激发光的调焦***。调焦***能实现激发光汇聚，降低点火点难度，使该照明***空间设置更合理。

本实施例还提供了一种多功能用途的便携式激光手电筒，包括筒体100及筒头，筒头包括能发生相对位移或相对分离的第一筒头及第二筒头，第一筒头与筒体100连接；筒头内设有上述激光照明***，且第一光学***200设于第一筒头内，第二光学***300设于第二筒头内；筒体100内设有为激光器201提供电能的电池102，筒体100上设有用于控制激光器201打开和关闭的开关101。

开关101的设置便于打开和关闭该手电筒，为现有技术，在此不再详述。

其中，第一筒头及第二筒头之间设有能使两者相对旋转的旋转轴装置600。旋转轴装置600为现有技术，已广泛应用于机械领域，在此不再详述其结构。当然，本实施例也可将第一筒头及第二筒头设置为插拔式连接结构，以实现两筒头的相对分离。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：1.波长转换装置203的具体设置位置及具体结构不同，实施例1中的光路以反射为主以减少光路的绝对长度，实施例2以透射为主以简化光路结构；2.第一小透镜301的具体设置位置不同；3.第二小透镜202的具体设置位置不同；4.第一光学***200及第二光学***300的连接方式不同。

具体地，如图4所示，第一光学***200内设有所述激光器201，第二光学***300内设有波长转换装置203，且波长转换装置203为透射式结构；激光器201发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴重合。两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器201发出的蓝色激发光直接穿越第二光学***300内透射式结构的波长转换装置203，波长转换装置203吸收部分激发光形成受激光，受激光和未被波长转换装置203吸收的激发光合成照明光由第二光学***300出射，实现照明光的功能；两光学***相对位移或相对分离时，激光器201发出的蓝色激发光直接从第一光学***200出射，实现激发光的功能。由于本实施例中，激光器201与波长转换装置203位于同一光轴上，激光器201发出的激发光无需光学反射器的引导即可传输至波长转换装置203上，相比于实施例1，实施例2简化了照明***的结构；定义手电筒长度方向为纵向，与纵向垂直方向为横向，实施例2还能进一步减小手电筒横向尺寸。

本实施例中，第一小透镜301设于第一光学***200内，且位于激光器201和波长转换装置203之间。

本实施例中，第二小透镜202设于第二光学***300内，且位于波长转换装置203和出光透镜304之间。

本实施例中，第一光学***200及第二光学***300为插拔式连接结构，即两光学***所在外部载体结构插拔式连接。插拔式连接使得通过插拔的方式实现两光学***的连接和分离；当两光学***分离时，激光器201发出的激发光从第一光学***200直接出射至外界，实现激发光的功能；当两光学***连接时，照明光从第二光学***300出射至外界，实现照明光的功能。当然，本实施例也可使用实施例1中的旋转轴装置600，以实现第一光学***200及第二光学***300的相对旋转。

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，均应被包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，包括第一光学***(200)及第二光学***(300)；第一光学***(200)或第二光学***(300)内设有用于发出激发光的激光器(201)及设有用于吸收部分激发光形成受激光的波长转换装置(203)；第二光学***(300)设于光出射方向最外部，第一光学***(200)及第二光学***(300)能发生相对位移或相对分离；两光学***未发生位移或未发生分离时，受激光和未被波长转换装置(203)吸收的激发光合成照明光由第二光学***(300)出射；两光学***相对位移或相对分离时，激光器(201)发出的激发光从第一光学***(200)出射。

2.根据权利要求1所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第一光学***(200)及第二光学***(300)之间设有能使两光学***相对旋转的旋转轴装置(600)；或两光学***为插拔式连接结构。

3.根据权利要求1所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第一光学***(200)内设有所述激光器(201)及波长转换装置(203)；激光器(201)发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴不重合；第二光学***(300)内设有若干个光学反射器，若干个光学反射器用于对激发光进行反射并引导激发光至波长转换装置(203)。

4.根据权利要求3所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第二光学***(300)内设有第一光学反射器(302)及第二光学反射器(303)；两光学***未发生位移或未发生分离时，激光器(201)和第一光学反射器(302)设于第一光轴(400)上，照明光的出射光轴为第二光轴(500)，波长转换装置(203)位于第二光轴(500)上；第一光学反射器(302)用于对激光器(201)发出的蓝色激发光进行第一次偏转，经第一次偏转后的蓝色激发光与第二光轴(500)相交位置设置所述第二光学反射器(303)，第二光学反射器(303)用于对第一次偏转后的蓝色激发光进行第二次偏转以使蓝色激发光光轴与第二光轴(500)重合。

5.根据权利要求1所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第一光学***(200)内设有所述激光器(201)，第二光学***(300)内设有波长转换装置(203)；激光器(201)发出的激发光所在光轴和照明光的出射光轴重合。

6.根据权利要求1所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第二光学***(300)内光出射方向最外部设有出光透镜(304)，受激光和未被波长转换装置(203)吸收的激发光经由出光透镜(304)准直后合成***行的照明光出射。

7.根据权利要求6所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，激光器(201)发出的激发光出射方向设有第一小透镜(301)，第一小透镜(301)用于将激光器(201)发出的平行或***行蓝色激发光聚焦于波长转换装置(203)上；沿照明光出射方向设有第二小透镜(202)，第二小透镜(202)用于将受激光和未被波长转换装置(203)吸收的激发光合成的照明光聚焦于出光透镜(304)；波长转换装置(203)位于第二小透镜(202)和出光透镜(304)的组合焦点上。

8.根据权利要求1所述的一种多功能用途的便携式激光照明***，其特征在于，第一光学***(200)内设有用于汇聚激光器(201)发出激发光的调焦***。

9.一种多功能用途的便携式激光手电筒，包括筒体(100)及筒头，其特征在于，筒头包括能发生相对位移或相对分离的第一筒头及第二筒头，第一筒头与筒体(100)连接；筒头内设有权利要求1至8任一项所述的激光照明***，且第一光学***(200)设于第一筒头内，第二光学***(300)设于第二筒头内；筒体(100)内设有为激光器(201)提供电能的电池(102)，筒体(100)上设有用于控制激光器(201)打开和关闭的开关(101)。

10.根据权利要求9所述的一种多功能用途的便携式激光手电筒，其特征在于，第一筒头及第二筒头之间设有能使两者相对旋转的旋转轴装置(600)；或第一筒头与第二筒头为插拔式连接结构。

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