一种激光手电筒的制作方法

1.本实用新型涉及手电筒技术领域，尤其涉及一种激光手电筒。


背景技术：

2.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。另一方面，随着新型的半导体激光技术的发展应用，现有技术的半导体激光技术已经开始应用在手持式照明设备上，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，现有技术把具有超高亮度特性的半导体光源配置在手电筒上，使手电筒不但那可以具有照明功能，还可以具备生火功能，尤其常应用于军用领域及户外领域，使手电筒的用途更加广泛。
3.例如专利号为cn206647794u的中国实用新型专利公开一种野外多功能手电筒，其结构包括手电本体，所述的手电本体分为前侧的灯罩和后侧的筒体，筒体内设置有控制电路，筒体外表面设置有控制开关；所述的灯罩内手电光源为热光源；灯罩前部套接连接有套管；套管内中部安装有凸透镜；在凸透镜前侧，套管上连通有吹气管；吹气管的进气口连通有导气管；灯罩外表面安装有扬声器，扬声器与控制电路相连；所述的筒体外表面均匀分布有导热条，导热条的前端均伸入到灯罩内；套管的前部与筒体的后部套接连接。本实用新型的有益效果是：功能多样，能够实现照明、生火、求救等功能，满足野外使用。又例如专利号为cn110360471a的中国发明专利公开一种多功能用途的便携式激光照明系统及激光手电筒，其结构包括括第一光学系统及第二光学系统；第一光学系统或第二光学系统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；第二光学系统设于光出射方向最外部，第一光学系统及第二光学系统能发生相对位移或相对分离；两光学系统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系统出射；两光学系统相对位移或分离时，激光器发出的激发光从第一光学系统出射。通过两光学系统的相对位移或相对分离与否，实现该照明系统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。
4.上述现有技术的手电筒虽然都具备了照明和点火的功能，但是由于电筒内针对照明光和点火激光的切换结构仍然较为复杂，致使切换操作的过程存在不便，不利于产品的推广应用。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供一种激光手电筒，能在照明与点火之间简易快速切换，操作过程更加方便，更加有利于产品的推广应用。
6.本实用新型一种激光手电筒，包括相互对应的激光器和光学镜组，还包括：
7.波长转换组件，活动设置在所述激光器和光学镜组之间；
8.所述波长转换组件包括波长转换区、非波长转换区以及活动机构，所述波长转换
区用于将激光器发出的激光至少部分转换为受激光，所述非波长转换区用于直接透射激光，所述活动机构用于调节波长转换组件与激光器的相对位置以使激光器发出的激光可选择地照射至所述波长转换区或非波长转换区。
9.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述波长转换区为透射型荧光粉片。
10.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述非波长转换区为透明玻璃片或形成在所述活动机构上的镂空孔。
11.根据本实用新型的一种操作简易的激光手电筒，所述活动机构包括滑块，所述波长转换区、非波长转换区搭载在所述滑块上，通过所述滑块的往复平移以轮流带动所述波长转换区、非波长转换区分别对应至所述激光器的出光口。
12.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述活动机构还包括滑块底座，所述滑块底座上开设有滑槽，所述滑块活动配合在所述滑槽内。
13.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述滑块的侧壁设置有若干个沿着所述滑块平移方向排列的弹簧销，所述滑槽的内侧设置有若干个对应于所述弹簧销的排列方向而排列的定位孔，所述弹簧销的外端弹性抵入于所述定位孔并能随所述滑块的平移而轮流滑入至各个所述定位孔内。
14.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述弹簧销的外端为球状或半球状。
15.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述滑槽的内侧形成有串连于各个所述定位孔的导轨槽，所述弹簧销的外端滑动抵入至所述导轨槽内。
16.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述透射型荧光粉片和所述激光器之间还设有匀光扩散片。
17.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述激光手电筒还包括手电外壳和设置在手电外壳的内腔中的电池，所述光学镜组包括收光透镜、出光透镜和镜头壳体，所述出光透镜设置在镜头壳体的端部，所述镜头壳体可活动地套设在手电外壳上，所述电池和镜头壳体分别靠近手电外壳的两相对端。
18.根据本实用新型的一种激光手电筒，所述波长转换区包括至少两个荧光区，不同荧光区设置具有不同种类荧光材料或者不同厚度荧光材料的荧光层。
19.本实用新型一种激光手电筒，在所述激光器和光学镜组之间增设了可活动的波长转换组件，并且在所述波长转换组件上设置了波长转换区和非波长转换区，其中，所述波长转换区具有将激光器发出的激光至少部分转换为受激光的功能，能对来自所述激光器的激光束实施波长转换，未被转换的激光和受激光混合形成照明光，实现照明功能，而所述非波长转换区则直接透射激光至所述光学镜组，则能对外产生点火激光。在使用时，所述波长转换区、非波长转换区能随所述活动机构的运动可选择地对应至所述激光器，从而可以实现照明功能和点火功能的切换。也就是说，当需要手电筒对外投射出照明光时，使用者可以通过手动操作所述活动机构使波长转换区正对所述激光器，让所述激光器的激光照射至所述波长转换区进而从所述光学镜组向外照射出照明光；同理，当需要手电筒要实现点火功能时，使用者可以通过手动操作所述活动机构使非波长转换区正对所述激光器，让所述激光器的激光束穿透所述非波长转换区后从所述光学镜组向外出射激光，由于激光能量密度高，高能量密度的激光照射到易燃物质后可实现激光点火功能。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型是通过控制激光手电
筒内的活动机构运动以活动切换所述波长转换区和非波长转换区的位置，实现针对所述激光器的波长转换与透光处理，进而实现激光手电筒的不同功能光切换，操作过程更加方便，能使激光手电筒在照明与点火之间的功能切换更加简易，更加有利于产品的推广应用。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型的爆炸图；
23.图2为本实用新型的剖视图；
24.图3是本实用新型的局部爆炸图；
25.图4是本实用新型的波长转换组件的爆炸图；
26.图5是本实用新型的局部爆炸图；
27.图6是本实用新型实施例二的局部结构简示图；
28.图7是本实用新型其他实施方式的局部结构简示图；
29.图8是本实用新型其他实施方式的局部结构简示图。
30.附图标记：
31.100、手电外壳；
32.200、镜头壳体；
33.1、激光器，2、光学镜组，3、活动机构，4、透射型荧光粉片，5、镂空孔，6、滑块，7、滑块底座，8、滑槽，9、弹簧销，10、定位孔，11、导轨槽，12、旋转体，13、收光透镜，14、出光透镜，15、玻璃密封片，16、匀光扩散片，17、透镜底座；18、密封硅胶圈；19、镜头压环；20、透镜压环；21、电池；22、后盖；23、转接电路板；300、散热壳体。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.实施例一
36.如图1至图3所示，一种激光手电筒，包括手电外壳100，手电外壳100内设置有激光器1、光学镜组2以及波长转换组件，激光器1与光学镜组2相互对应，以使激光器1的激光束或经波长转换组件作用后的光束能入射至光学镜组2，而波长转换组件则活动设置在激光
器1和光学镜组2之间，波长转换组件包括波长转换区、非波长转换区以及活动机构3，波长转换区用于将激光器1发出的激光至少部分转换为受激光，非波长转换区用于直接透射激光，活动机构3用于调节波长转换组件与激光器的相对位置以使激光器发出的激光能够可选择地照射至波长转换区或非波长转换区。
37.可以理解，本实施例中，在激光器1和光学镜组2之间增设了可活动的波长转换组件，并且在波长转换组件上设置了波长转换区和非波长转换区，其中，波长转换区具有将激光器发出的激光至少部分转换为受激光的功能，能对来自激光器1的激光束实施波长转换，未被转换的激光和受激光混合形成照明光，实现照明功能，而非波长转换区则直接透射激光至光学镜组2，则能对外产生点火激光。在使用时，波长转换区、非波长转换区能随活动机构3的运动可选择地对应至激光器1，从而可以实现照明功能和点火功能的切换。也就是说，当需要手电筒对外投射出照明光时，使用者可以通过手动操作活动机构3使波长转换区正对激光器1，让激光器1的激光照射至波长转换区进而从光学镜组2向外照射出照明光；同理，当需要手电筒要实现点火功能时，使用者可以通过手动操作活动机构3使非波长转换区正对激光器1，让激光器1的激光束穿透非波长转换区后从光学镜组2向外出射激光，由于激光能量密度高，高能量密度的激光照射到易燃物质后可实现激光点火功能。由此可知，本实用新型的方案是通过控制激光手电筒内的活动机构3运动以活动切换波长转换区和非波长转换区的位置，实现针对激光器1的波长转换与透光处理，进而实现激光手电筒的不同功能光切换，操作过程更加方便，能使激光手电筒在照明与点火之间的功能切换更加简易，更加有利于产品的推广应用。
38.可选地，所述波长转换区为透射型荧光粉片4，透射型荧光粉片4具有将激光器1发出的激光至少部分转换为受激光的功能，能对来自激光器1的激光束实施波长转换，未被转换的激光和受激光混合形成照明光，实现照明功能。进一步地，透射型荧光粉片可以为涂有荧光粉层的玻璃片。以激光器为蓝光激光器为例，荧光粉层可以为黄色荧光粉层。蓝激光照射到黄色荧光粉上部分蓝激光会被黄色荧光粉转换为黄光，未被转换的蓝激光和黄光混合形成照明光。
39.可选地，在本实施例中，如图1至图3所示，光学镜组2包括收光透镜13、出光透镜14和镜头壳体200，所述出光透镜14设置在镜头壳体200的端部，所述镜头壳体200可活动地套设在手电外壳100上。激光束或经波长转换组件作用后的光束经收光透镜13和出光透镜14作用后便可以在手电筒的照射前方形成激光或者高亮度的照明光。进一步地，收光透镜13和收光透镜14同轴设置。
40.进一步地，所述激光器还可以设置为具有多个功率档位的激光器，例如，当需要使用激光进行点火时，将激光器1以高功率输出激光束，此时波长转换组件的非波长转换区对准激光器1，从非波长转换区透射出的激光束经收光透镜13和出光收光透镜14后便可以直接出射能量密度高的激光，实现手电筒的点火功能。又例如，当激光器1以较低功率输出激光束时，此时波长转换组件的波长转换区对准激光器1，经波长转换区转换得到的照明光进一步经收光透镜13和出光透镜14后便可以对外实现手电筒的照明功能。另外，所述镜头壳体200可活动地套设在手电外壳100上，能够便于调节出光透镜14和波长转换组件或者激光器1的相对距离，例如当要实现激光点火功能时，通过调节镜头壳体200的位置，能够使得激光器1发出的激光聚焦于某一点，从而使激光器1的能量密度最为集中，能够快速点燃易燃
物，而需要实现照明功能时，使波长转换元件上的荧光粉层位于收光透镜13、出光透镜14的组合焦点位置，可以经收光透镜13、出光透镜14出射平行或近平行的照明光，照射距离最远。在其他实施例中，也可以使收光透镜13、出光透镜14的位置均可调节。
41.进一步地，结合图1和图5所示，所述镜头壳体200和所述手电外壳100之间还设有密封硅胶圈18，所述密封硅胶圈18一方面起到密封作用，另一方面当停止对镜头壳体200施加外力时，密封硅胶圈18能对镜头壳体200起到定位作用以保证镜头壳体200不受外力作用时能稳定套设在手电壳体100上。
42.进一步地，所述光学镜组2还包括镜头压环19和透镜压环20。所述镜头压环19上设有螺纹，所述镜头壳体200的内壁和所述手电外壳100的内壁也均设有螺纹，镜头壳体200内壁的螺纹、手电外壳100内壁的螺纹与镜头压环19的螺纹均匹配。所述镜头壳体200通过所述镜头压环19压紧在所述手电外壳100上。所述透镜压环20上也设有与所述镜头壳体200匹配的螺纹，所述出光透镜14通过所述透镜压环20压紧在所述镜头壳体200的端部。
43.进一步地，所述光学镜组2还包括用于安装收光透镜13的透镜底座17，透镜底座17位于滑块6和出光透镜之间，透镜底座17的中部开设有通孔，收光透镜13安装在透镜底座17的通孔内。
44.进一步地，本实施例所述的激光手电筒还包括散热壳体300，所述激光器1、波长转换组件、透镜底座17均安装在所述散热壳体300内。进一步地，所述散热壳体300安装于所述手电外壳100的内腔中。
45.进一步地，如图1至图4所示，非波长转换区为透明玻璃片或形成在活动机构3上的镂空孔5。可以理解，当激光束穿过透明玻璃片或镂空孔5时，透明玻璃片或镂空孔5并不会对激光束造成波长转换作用，让激光器1的激光束穿透透明玻璃片或镂空孔5后从光学镜组2向外出射激光，由于激光能量密度高，高能量密度的激光照射到易燃物质后可实现激光点火功能。
46.进一步地，如图1至图4所示，活动机构3包括滑块6，波长转换区、非波长转换区搭载在滑块6上，通过滑块6的往复平移以轮流带动波长转换区、非波长转换区分别对应至激光器1的出光口。
47.可以理解，通过在手电筒的手电外壳100内安装能够平移的滑块6，让波长转换区、非波长转换区搭载在滑块6上后，便可以利用滑块6的直线移动同步带动波长转换区、非波长转换区一起移动，故在切换手电筒的功能光时，可以通过控制滑块6往复平移，让波长转换区、非波长转换区轮流对应至激光器1的出光口，从而便可以让激光器1的激光束轮流穿透波长转换区、非波长转换区，让激光手电筒能分别对外投射出照明光和高能量密度的激光，让激光手电筒在照明与点火之间的功能切换更加简易，操作过程更加方便。
48.具体地，滑块6的中部开设有通孔(图中未标出)，透射型荧光粉片4铺设在通孔上但不完全遮挡通孔，而通孔上未被遮挡的部分则形成所述镂空孔5，或在透明玻璃片的局部涂覆荧光粉层，另外部分不涂荧光粉层，则涂覆有荧光粉层的区域为波长转换区，未涂覆荧光粉层的区域为非波长转换区。
49.进一步地，如图1至图4所示，透射型荧光粉片4和激光器1之间还设有匀光扩散片16。激光器1的激光透射匀光扩散片16后，可以确保激光更加均匀地出射至透射型荧光粉片4。
50.进一步地，如图1至图4所示，活动机构3还包括滑块底座7，滑块底座7上开设有滑槽8，滑块6活动配合在滑槽8内。
51.可以理解，在滑块底座7的支撑作用以及在滑槽8的导向作用下，滑块6便可以更加稳定地在激光器1的前方往复平移。
52.进一步地，如图1至图4所示，滑块6的侧壁排列设置有若干个弹簧销9，各个弹簧销9沿着滑块6的平移方向排列，而滑槽8的内侧排列设置有若干个定位孔10，各个定位孔10的排列方向对应于各个弹簧销9的排列方向，即各个定位孔10的排列方向与各个弹簧销9的排列方向一致，弹簧销9的外端弹性抵入于定位孔10并且能随滑块6的平移而轮流滑入至各个定位孔10内。
53.可以理解，由于各个定位孔10的排列方向对应于各个弹簧销9的排列方向，因此装配在滑槽8内的滑块6在滑槽8内平移的过程中，弹簧销9会逐个途经各个定位孔10，然而在静止状态下，弹簧销9的外端弹性抵入于定位孔10，以使滑块6能够在滑槽8内获得临时固定，从而透射型荧光粉片4和镂空孔5(或透明玻璃片)也就能够得以临时固定，进而激光手电筒便能够保持输出照明光或高能量密度激光。同理，当需要切换手电筒的功能光而操控滑块6在滑槽8内平移时，由于弹簧销9具有弹性，故在外力的作用下弹簧销9可以容易地从定位孔10内脱离，并滑入至下一个定位孔10内，让滑块6再次得以临时固定，故在操作滑块6平移的过程中，弹簧销9的外端可以轮流滑入至各个定位孔10内。由于上述结构，可以有效地让激光手电筒保持所需功能光的输出。
54.进一步地，弹簧销9的外端为球状或半球状，从而可以让弹簧销9的外端环绕形成有弧形面，如此便可以有利于弹簧销9的外端更加顺畅地从定位孔10内脱离，避免因弹簧销9卡死在定位孔10内而造成滑块6无法活动。
55.进一步地，如图1至图4所示，滑槽8的内侧形成有串连于各个定位孔10的导轨槽11，弹簧销9的外端滑动抵入至导轨槽11内。
56.可以理解，由于弹簧销9的外端滑动抵入至导轨槽11内，故可以利用导轨槽11限制弹簧销9的移动轨迹，防止弹簧销9发生偏离，让弹簧销9可以保持准确地抵达至各个定位孔10。
57.具体地，在本实施例中，各个弹簧销9的外端对称分布于滑块6的左右两侧壁，同样地，滑槽8内部的左右两侧对称分布有定位孔10，让滑块6左右两侧的各个弹簧销9均可以配合于滑槽8内部左右两侧的各个定位孔10，如此便有助于确保滑块6的平移和定位可以更加稳定。
58.本实施例图1至图4所示的波长转换组件是通过直线式移动的方式调节波长转换组件与激光器的相对位置以使激光器发出的激光可选择地照射至所述波长转换区或非波长转换区，在其他实施例中，所述波长转换组件也可以通过旋转的方式调节波长转换组件与激光器的相对位置。当采用旋转方式时，如图7所示，波长转换组件可包括旋转体12，波长转换区(透射型荧光粉片4)、非波长转换区(镂空孔5)周向排列在旋转体12上，通过旋转体12的旋转以轮流带动波长转换区和非波长转换区分别对应至激光器1的出光口。进一步地，如图8所示，旋转体12上的滤光区安装还可有多个不同厚度的透射型荧光粉片4，各个透射型荧光粉片4周向排列在旋转体12上，如此便可以通过控制旋转体12的旋转实现出不同的出光效果。
59.可选地，如图1至图3所示，滑块6的前侧设置有玻璃密封片15(本实施例的“前”指靠近出光方向的方向)，玻璃密封片15和匀光扩散片16分别对应于透射型荧光粉片4的出光面和入光面。
60.进一步地，所述激光手电筒还包括设置在手电外壳的内腔中的电池21，所述电池21和镜头壳体200分别靠近手电外壳100的两相对端。进一步地，所述激光手电筒在手电外壳100设有电池21的一端还设有可拆卸的后盖22，所述后盖22与所述手电外壳100螺纹配合。
61.进一步地，所述电池21和所述后盖22之间还设有硅胶按钮，使用者通过按压所述硅胶按钮可实现对激光器的开启、关闭或调档。
62.进一步地，所述电池21和所述激光器1之间设有转接电路板23，所述转接电路板23用于连接电池21和激光器1以实现对激光器1的供电和控制。
63.实施例二
64.如图6所示，本实施例与实施例一类似，其不同之处在于，滑块6上的波长转换区铺设有多个不同厚度的透射型荧光粉片4，各个透射型荧光粉片4沿着滑块6的平移方向排列，如此便可以通过控制滑块6的移动实现出不同的出光效果。
65.本实施例未提及的部分与实施例一相同，此处不再赘述。
66.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。