[发明专利]用于将激光设备转换为照明设备的转换器

说明书

背景技术

激光指示器或激光笔是一种小巧的便携式设备，其具有电源(通常是电池)和发射可见光的非常窄的低功率相干光束的激光器，其旨在用于通过使用彩色光的小光点照亮感兴趣的事物来突出该事物。更高功率的形式旨在用于实验或原始设备制造商(OEM)的用途。

现在一般公众通常能够得到更高功率的激光器。目前1W445nm激光器和0.5W405nm激光器的低廉价格使得它们广受欢迎。445nm蓝光以及特别是405nm紫光激光器具有人眼对其较不敏感的波长。在这些波长上的激光束具有被察觉到的低亮度，但是具有危害性的功率。

然而，上述激光设备的使用限于实验或原始设备制造商(OEM)的用途，这是因为当上述激光器被用作激光指示器时它们的功率水平会造成安全隐患。所需要的是一种装置，其将上述激光器的用途扩展到实验或OEM用途之外，从而激光器的热衷者和这种设备的其他使用者能够从这些激光设备得到另外的效用。在该领域中还需要的是一种由固定的或便携的激光束生成装置生成低功率光照的装置，以节约功率和提供激光设备的多种用途，使得它们能以不同方式被使用，例如一种能够点火的一体化工具，以在紧急情况下提供照明和发信号。

发明概述

一般说来，采用如下的本发明可以实现前述目的以及其他目的：

在一方面，本发明在于能够将一个或更多激光源光束转换为适于用作有助于视觉的光源的照明光的转换器。

在一方面，本发明在于能够将一个或更多激光源光束转换为适用于剧场或其他娱乐用途或用作照明的彩色光的转换器。

在另一方面，本发明在于能够将便携式激光器转换为手电筒(flashlight)的转换器。

在又一方面，本发明在于将便携的蓝光或紫光激光器转换为白光手电筒的可选地可拆的设备。

在又一方面，本发明在于将便携的蓝光或紫光激光器转换为彩色光手电筒或光源的可选地可拆的设备。

附图简述

图1是本发明的一种转换器实施方式；

图2是本发明的一种转换器实施方式；

图3是本发明的一种转换器实施方式；

图4是激光束上二向色涂层和荧光体树脂的作用的描述；

图5是本发明的一种转换器实施方式；

图6是由聚焦的激光束形成的热点的描述；

图7是衍射的激光束的描述；

图8是本发明的一种转换器实施方式的描述；以及

图9是本发明的一种转换器实施方式的功能的描述。

发明详述

特别地，本发明旨在激光到各种颜色的光的转换。当根据本发明的实施方式进行修改时，借助于转换器，激光器可以被转换为能以适于在黑夜或黑暗区域观看的白光以及各种彩色光进行照明的光。这种被转换的激光器如同便携的手电筒或普通灯(例如，灯泡)一样有用，并且其彩色光的形式也如同灯光表演中装饰性的固定或便携发光元件一样有用并能产生一系列的彩色光。

本发明的一个主要特征是借助于波长转换材料，例如安装到转换器设备上的荧光体，通过将一些激光输入转换为呈现白色的光输出来产生高效的照明。这种“白光”部分地由原始的源激光的光组成，但是额外地具有广谱的来自荧光体发光的其他波长。

本发明的另一个特征是通过采用不同的荧光体或不同荧光体的混合来由激光输入产生彩色光。

总得来说，在本发明的转换后的便携式激光手电筒中有：(1)至少一个激光源，(2)用于激光束的至少一个反射器，(3)至少一个荧光体以及(4)至少一个输出光束聚焦装置。任何激光源都可以被用在本发明中，然而，优选地使用蓝色或紫色激光源，并且更优选地当产生白光时使用蓝色445nm激光器。

在本发明的实施方式中，激光束被反射到荧光体上。合适的反射器包括反射镜、反射镜阵列或衍射光学镜片。尽管这里详细说明了几种配置，但是现在参考优选的实施方式以及图1和2。在优选的实施方式中，激光器与用于将激光束转换为照明光的转换器同轴。该转换器由输出光反射器、具有顶部二向色涂层的玻璃基板、夹具、导热粘合剂、波长转换材料、2-轴透射衍射光栅、模块支持器，以及透明的窗口组成。

在优选的实施方式中，光转换模块(图1中包括的参考编号1到6)安装在转换器外壳7内，转换器外壳7的外径螺纹优选地被设计为拧入通常可得到的便携式激光器中。透明的窗口8阻止灰尘和污垢的进入。

现在参考输出光反射器1，其优选地是标准的铝或铜反射器，或施加到接收光的转换器表面的反射涂层。更优选地，输出光反射器1是在内部镀银的。