專利名稱：一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法。
背景技術(shù)：
隨著照明領(lǐng)域的需求，半導(dǎo)體激光器(尤其是大功率半導(dǎo)體激光器)在照明領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，但由于大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性，導(dǎo)致其光投射面上的光斑出現(xiàn)明暗相間的條紋，照明效果不佳，嚴(yán)重影響了大功率半導(dǎo)體激光器在照明領(lǐng)域的應(yīng)用。為了消除大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響，目前市場(chǎng)上多采用光束分割器(如毛玻璃)對(duì)激光束進(jìn)行勻光。此類方法雖然能夠消除大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響，但同時(shí)產(chǎn)生了一系列更加難以解決的問(wèn)題，如激光散斑和光源能量利用率低等。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果影響的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案
一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，與半導(dǎo)體激光器連接，其中，
所述勻光裝置包括
轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體激光器；
驅(qū)動(dòng)電源連接裝置，用于防止半導(dǎo)體激光器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電源線斷裂；
所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源連接裝置連接半導(dǎo)體激光器。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述半導(dǎo)體激光器包括激光發(fā)射裝置和設(shè)置在激光發(fā)射裝置前方的透鏡組。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述透鏡組包括依次排列的擴(kuò)束鏡和聚焦鏡。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為滑環(huán)裝置。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述滑環(huán)裝置包括兩個(gè)相互咬合的傳動(dòng)齒輪，一導(dǎo)線滑環(huán)；
所述半導(dǎo)體激光器固定在一傳動(dòng)齒輪上，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接另一傳動(dòng)齒輪，半導(dǎo)體激光器的正負(fù)極導(dǎo)線連接到導(dǎo)線滑環(huán)上；當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體激光器帶動(dòng)導(dǎo)線滑環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為電磁場(chǎng)裝置。所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其中，所述電磁場(chǎng)裝置包括設(shè)置在激光器外殼上的第一電磁場(chǎng)裝置，其包括第一線圈和第一磁環(huán)；第一線圈纏繞在第一磁環(huán)上；
設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上的第二電磁場(chǎng)裝置，其包括第二線圈和第二磁環(huán)，第二線圈纏繞在第二磁環(huán)上；
所述第二電磁場(chǎng)裝置設(shè)置在第一電磁場(chǎng)裝置內(nèi)，當(dāng)所述第一線圈內(nèi)通入一定電流時(shí)，通過(guò)電磁場(chǎng)的作用，使隨著轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的第二線圈產(chǎn)生相應(yīng)的電流和電壓給半導(dǎo)體激光器供電。一種所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的勻光方法，其中，包括以下步驟
51、啟動(dòng)半導(dǎo)體激光器的激光發(fā)射裝置，輸出激光光斑在投影面上；
52、啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，帶動(dòng)激光發(fā)射裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使投影面上的激光光斑產(chǎn)生周期性轉(zhuǎn)動(dòng)。有益效果
本發(fā)明提供的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法，使得光投射面上的激光光斑產(chǎn)生周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，于是，光投射面上的每一區(qū)域在一個(gè)或若干個(gè)周期內(nèi)接受的光能量都是相等的，有效消除了大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的難以解決的問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的導(dǎo)體激光器的勻光裝置不工作時(shí)的在投影面上的激光光斑的示意圖。圖3為本發(fā)明的連接勻光裝置的導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光光斑一個(gè)周期內(nèi)在光投射面上的變化示意圖。圖4為圖3所示的8個(gè)不同時(shí)刻的光投射面上的激光光斑的疊加示意圖。圖5為圖像采集裝置采集到的圖4的激光光斑的狀態(tài)示意圖。圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的示意圖。圖7為本發(fā)明第一實(shí)施的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置中的電磁場(chǎng)裝置的示意圖。圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的示意圖。圖9為本發(fā)明第二實(shí)施的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置中的滑環(huán)裝置的示意圖。圖10為本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的勻光方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，其圖I為本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，所述半導(dǎo)體激光器的勻光裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置100和驅(qū)動(dòng)電源連接裝置200，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置100通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源200連接裝置連接半導(dǎo)體激光器300。具體來(lái)說(shuō)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置100用于轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體激光器300，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置200用于防止半導(dǎo)體激光器300在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)電源線斷裂的現(xiàn)象。進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體激光器300包括激光發(fā)射裝置310和設(shè)置在激光發(fā)射裝置310前方的透鏡組320。激光發(fā)射裝置310用于發(fā)射出激光束，透鏡組320使得激光束照射到激光投影面上形成激光光斑。在這里，所述透鏡組320應(yīng)當(dāng)包括依次排列的擴(kuò)束鏡和聚焦鏡。
下面結(jié)合附圖I至5來(lái)說(shuō)明一下本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置是如何消除大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響。當(dāng)激光發(fā)射裝置310處于正常工作狀態(tài)時(shí)，而轉(zhuǎn)動(dòng)裝置100處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，半導(dǎo)體激光器300輸出的光束在光投射面上的光斑呈明暗相間條紋狀，如圖2所示，其中陰影部分表示有光照的區(qū)域。這種情況即為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器出現(xiàn)的問(wèn)題。而當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置100啟動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射裝置310轉(zhuǎn)動(dòng)。若轉(zhuǎn)動(dòng)周期為t，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件由初始位置開始周期性運(yùn)動(dòng)到再次返回初始位置所用的時(shí)間。則在一個(gè)周期t時(shí)間內(nèi)，激光光斑在光投射面上就會(huì)發(fā)生如圖3所示的變化。在光投影面上，當(dāng)激光光斑完成一個(gè)完整周期的轉(zhuǎn)動(dòng)后，則形成如圖4所示的分布狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到一定程度時(shí)，此時(shí)激光器的轉(zhuǎn)動(dòng)周期t小于圖像探測(cè)器的取樣周期，則激光光斑的狀態(tài)如圖5所示。以攝像機(jī)為例，假設(shè)攝像機(jī)的取樣周期(電子快門)的時(shí)間為T，則當(dāng)滿足t ST時(shí)，攝像機(jī)采集到的激光光斑的狀態(tài)即如圖5所示。由圖5可見，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置可完全消除大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響。因?yàn)榧す獍l(fā)射裝置310轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)激光發(fā)射裝置的電源線跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，如果不進(jìn)行處理，則會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將電源線絞斷。故此，我們?cè)O(shè)置一驅(qū)動(dòng)電源連接裝置200防止電源線斷裂。下面我們就通過(guò)兩個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明一下驅(qū)動(dòng)電源連接裝置200是如何防止電源線斷裂的。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述實(shí)施例僅僅用于解釋驅(qū)動(dòng)電源連接裝置，而不僅僅包括下述兩種實(shí)施例。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖6，其為本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的示意圖。在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為一電磁場(chǎng)裝置(圖中用電-磁裝置表示)，所述電磁場(chǎng)裝置通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和激光發(fā)射裝置(圖中用激光模塊表示)，其通過(guò)電磁場(chǎng)的作用，使得激光發(fā)射裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電源線不會(huì)斷裂，所述激光發(fā)射裝置前面設(shè)置有依次排列放置的擴(kuò)束鏡和聚焦鏡。請(qǐng)一并參閱圖7,其為所述電磁場(chǎng)裝置的實(shí)施例的示意圖。如圖7所示,所述電磁場(chǎng)裝置包括設(shè)置在激光器外殼上的第一電磁場(chǎng)裝置和設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上的第二電磁場(chǎng)裝置，所述第一電磁場(chǎng)裝置包括第一線圈和第一磁環(huán)；第一線圈纏繞在第一磁環(huán)上；第二電磁場(chǎng)裝置包括第二線圈和第二磁環(huán)，第二線圈纏繞在第二磁環(huán)上。所述第二電磁場(chǎng)裝置設(shè)置在第一電磁場(chǎng)裝置內(nèi)，當(dāng)所述第一線圈內(nèi)通入一定電流時(shí)，通過(guò)電磁場(chǎng)的作用，使隨著轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的第二線圈產(chǎn)生相應(yīng)的電流和電壓給半導(dǎo)體激光器供電。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖8，其為本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的示意圖。在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為一滑環(huán)裝置，所述滑環(huán)裝置包括導(dǎo)線滑環(huán)、傳動(dòng)輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射裝置(圖中用激光模塊表示)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述激光發(fā)射裝置的正負(fù)極電源線連接到導(dǎo)線滑環(huán)上，在激光發(fā)射裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)所述導(dǎo)線滑環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了正負(fù)極電源線被絞斷。所述激光發(fā)射裝置前面設(shè)置有依次排列放置的擴(kuò)束鏡和聚焦鏡。
請(qǐng)一并參閱圖9，其為本發(fā)明第二實(shí)施的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置中的滑環(huán)裝置的示意圖。如圖所示，所述滑環(huán)裝置包括兩個(gè)相互咬合的傳動(dòng)齒輪，一導(dǎo)線滑環(huán)；所述半導(dǎo)體激光器固定在一傳動(dòng)齒輪上，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接另一傳動(dòng)齒輪，半導(dǎo)體激光器的正負(fù)極導(dǎo)線連接到導(dǎo)線滑環(huán)上；當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體激光器帶動(dòng)導(dǎo)線滑環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述兩個(gè)傳動(dòng)齒輪固定在齒輪固定座上，所述擴(kuò)束鏡和聚焦鏡放置在激光發(fā)射裝置前。另外，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的勻光方法，如圖10所示，包括以下步驟
51、啟動(dòng)半導(dǎo)體激光器的激光發(fā)射裝置，輸出激光光斑在投影面上；
52、啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，帶動(dòng)激光發(fā)射裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使投影面上的激光光斑產(chǎn)生周期性轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)樗黾夹g(shù)效果和詳細(xì)步驟都已經(jīng)在上面進(jìn)行了詳細(xì)描述，這里就不再一一贅述了。綜上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法，其中，所述勻光裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)電源連接裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源連接裝置連接半導(dǎo)體激光器。所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體激光器，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置用于防止半導(dǎo)體激光器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)電源線斷裂的現(xiàn)象。從而使得光投射面上的激光光斑產(chǎn)生周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，于是，光投射面上的每一區(qū)域在一個(gè)或若干個(gè)周期內(nèi)接受的光能量都是相等的，有效消除了大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的難以解決的問(wèn)題?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，與半導(dǎo)體激光器連接，其特征在于， 所述勻光裝置包括 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體激光器； 驅(qū)動(dòng)電源連接裝置，用于防止半導(dǎo)體激光器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電源線斷裂； 所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源連接裝置連接半導(dǎo)體激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為滑環(huán)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述滑環(huán)裝置包括兩個(gè)相互咬合的傳動(dòng)齒輪，一導(dǎo)線滑環(huán)； 所述半導(dǎo)體激光器固定在一傳動(dòng)齒輪上，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接另一傳動(dòng)齒輪，半導(dǎo)體激光器的正負(fù)極導(dǎo)線連接到導(dǎo)線滑環(huán)上；當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體激光器帶動(dòng)導(dǎo)線滑環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置為電磁場(chǎng)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述電磁場(chǎng)裝置包括 設(shè)置在激光器外殼上的第一電磁場(chǎng)裝置，其包括第一線圈和第一磁環(huán)；第一線圈纏繞在第一磁環(huán)上； 設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上的第二電磁場(chǎng)裝置，其包括第二線圈和第二磁環(huán)，第二線圈纏繞在第二磁環(huán)上； 所述第二電磁場(chǎng)裝置設(shè)置在第一電磁場(chǎng)裝置內(nèi)，當(dāng)所述第一線圈內(nèi)通入一定電流時(shí)，通過(guò)電磁場(chǎng)的作用，使隨著轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的第二線圈產(chǎn)生相應(yīng)的電流和電壓給半導(dǎo)體激光器供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器包括激光發(fā)射裝置和設(shè)置在激光發(fā)射裝置前方的透鏡組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述透鏡組包括依次排列的擴(kuò)束鏡和聚焦鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
9.一種權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體激光器的勻光裝置的勻光方法，其特征在于，包括以下步驟 S1、啟動(dòng)半導(dǎo)體激光器的激光發(fā)射裝置，輸出激光光斑在投影面上； S2、啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，帶動(dòng)激光發(fā)射裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使投影面上的激光光斑產(chǎn)生周期性轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體激光器的勻光裝置及其勻光方法，其中，所述勻光裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)電源連接裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源連接裝置連接半導(dǎo)體激光器。所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體激光器，所述驅(qū)動(dòng)電源連接裝置用于防止半導(dǎo)體激光器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)電源線斷裂的現(xiàn)象。從而使得光投射面上的激光光斑產(chǎn)生周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，于是，光投射面上的每一區(qū)域在一個(gè)或若干個(gè)周期內(nèi)接受的光能量都是相等的，有效消除了大功率半導(dǎo)體激光器的多橫模特性對(duì)照明效果的影響，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的難以解決的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F21V14/02GK102620247SQ20121007425
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者陸知緯 申請(qǐng)人:深圳市佶達(dá)德科技有限公司