本发明专利技术提供一种大功率激光照明装置，包括：灯筒；云台，用于使灯筒进行方位转动和/或俯仰转动；激光光源，设于灯筒中；第一透镜，位于激光光源前端；调焦装置，位于激光光源前端，包括直线导轨、透镜安装支架和驱动装置，第一透镜与激光光源同轴，设于透镜安装支架上，透镜安装支架可移动设于直线导轨上，驱动装置驱动透镜安装支架沿直线导轨移动，直线导轨与第一透镜的轴线平行；散热装置，位于激光光源的后端，包括散热器和风扇。该大功率激光照明装置，设有调焦装置，可调节透镜位置，使光线经透镜后近似平行射出，能量得到最大汇聚；散热装置采用热管主动高效散热，与石墨材料横向高导热相结合，大大降低激光芯片工作结温，提高光功率密度。功率密度。功率密度。
【技术实现步骤摘要】
一种大功率激光照明装置及设计方法
[0001]本专利技术属于照明装置
，具体涉及一种大功率激光照明装置及设计方法。
技术介绍
[0002]激光照明的发光面积更小，发光效率更高，感官上更容易聚焦且照射距离更远，因此，激光照明装置可以广泛应用于汽车车头灯及其他领域。激光照明装置通常包括灯筒，设置在灯筒中的激光光源、调焦机构等结构。
[0003]激光光源偏离焦点就会出现散射，越接近焦点，发散角越小，光线平行射出时，光能得到最大限度的聚集，因此，如何使光线近似平行地射出，使能量得到最大限度的汇聚，是激光照明装置目前需要解决的问题之一。同时，工作过程中，激光光源会产生非常集中的热量，如果产生的热量不被及时转移分散，一段时间后会造成光源的损坏。而目前的激光照明装置散热性能不佳，无法迅速将光源产生的热量分散，导致照明装置的使用寿命缩短。此外，具体应用中，需要调节激光照明装置的照射方向或角度，如何实现激光照明装置的照射方向及角度的灵活调节，也是目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是提供一种大功率激光照明装置，设有调焦装置，可通过调节透镜的位置，使光源处发射的光线经过透镜后近似平行地射出，能量得到最大限度的汇聚；散热装置采用相变热管加鳍片强制散热装置，利用热管主动高效散热，同时与石墨材料的横向高导热特点相结合，大大降低激光芯片的工作结温，提高了光功率密度。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种大功率激光照明装置，包括：
[0006]灯筒；r/>[0007]云台，所述云台的顶部与所述灯筒的底部连接，所述云台用于使所述灯筒进行方位转动和/或俯仰转动；
[0008]激光光源，设于所述灯筒中；
[0009]第一透镜，设于所述灯筒中，并位于所述激光光源的前端，所述第一透镜与所述激光光源同轴设置；
[0010]调焦装置，所述调焦装置设于所述灯筒中，并位于所述激光光源的前端，所述调焦装置包括直线导轨、透镜安装支架和驱动装置，所述第一透镜设于所述透镜安装支架上，所述透镜安装支架可移动的设于所述直线导轨上，所述驱动装置用于驱动所述透镜安装支架沿所述直线导轨移动，所述直线导轨设于所述灯筒的内壁上，所述直线导轨的方向与所述第一透镜的轴线平行；
[0011]散热装置，所述散热装置设于所述灯筒中，所述散热装置包括散热器和风扇；所述散热器包括基板、热管和鳍片；所述基板为石墨材质，所述基板与所述激光光源的散热面贴合，所述热管贯穿所述基板、所述鳍片，将所述基板与所述鳍片连接；所述风扇位于所述激光光源的后端。
[0012]优选地，所述云台包括：
[0013]云台底座；
[0014]水平机构，可绕方位轴转动的设于所述云台底座上；
[0015]方位传动机构，设于所述云台底座与所述水平机构之间，包括第一涡轮蜗杆传动装置、第一电机、第一电机驱动单元，所述第一电机驱动单元控制所述第一电机驱动所述第一涡轮蜗杆传动装置的转动，从而控制所述水平机构相对于所述云台底座进行方位转动；
[0016]灯筒支架，可绕俯仰轴进行俯仰转动的设于所述水平机构上；
[0017]俯仰传动机构，设于所述水平机构与所述灯筒支架之间，包括第二涡轮蜗杆传动装置、第二电机、第二电机驱动单元，所述第二电机驱动单元控制所述第二电机驱动所述第二涡轮蜗杆传动装置的转动，从而控制所述灯筒支架相对于所述水平机构进行俯仰转动；
[0018]所述大功率激光照明装置还包括主控板，所述第一电机驱动单元、所述第二电机驱动单元分别与所述主控板电连接。
[0019]优选地，所述云台还包括方位转动硬限位机构、俯仰转动硬限位机构；
[0020]所述方位转动硬限位机构包括设于所述方位轴的末端的第一限位柱、设于所述云台底座上的滑道、滑动设于所述滑道的两端的滑块和与所述滑块连接的复位弹簧；所述方位轴旋转到限位角度时，所述第一限位柱撞击所述滑块，至所述滑块滑至所述滑道的尽头，所述滑块停止滑动，所述第一限位柱被所述滑块阻止不能继续原方向旋转，所述第一限位柱反方向旋转后，所述滑块在所述复位弹簧的作用下回到初始位置；
[0021]所述俯仰转动硬限位机构包括对称设于所述俯仰轴的圆柱面上的第二限位柱和第三限位柱；所述俯仰轴的俯仰转动到极限位置时，所述第二限位柱或所述第三限位柱与所述水平机构的非运动部分接触，阻挡所述俯仰轴继续原方向转动。
[0022]优选地，所述云台还包括方位转动电气限位机构、俯仰转动电气限位机构：
[0023]所述方位转动电气限位机构包括设置在所述滑道的两端的第一接近开关，所述第一接近开关与所述主控板电连接；当所述滑块与所述第一接近开关的距离达到阈值时，所述主控板接收所述第一接近开关发送的信号，并通过所述第一电机驱动单元控制所述第一电机，使所述水平机构停止原方向转动；
[0024]所述俯仰转动电气限位机构包括设于所述俯仰轴上的接近开关感应片和对称设于所述水平机构的非运动部分上的第二接近开关，所述第二接近开关与所述主控板电连接；当所述俯仰轴转动到极限位置时，所述接近开关感应片与所述第二接近开关靠近，所述主控板接收所述第二接近开关发送的信号，并通过所述第二电机驱动单元控制所述第二电机，使所述灯筒支架停止原方向转动。
[0025]优选地，所述驱动装置包括：
[0026]滚珠丝杠，平行于所述直线导轨设置，所述透镜安装支架通过螺母设置在所述滚珠丝杠上，所述螺母与所述滚珠丝杠螺纹配合；
[0027]调焦电机，所述调焦电机的输出端与所述滚珠丝杠的一端连接；
[0028]调焦电路控制单元，与所述调焦电机、所述主控板分别电连接。
[0029]优选地，所述灯筒的底部设有防水透气阀；所述防水透气阀包括阀体、透气薄膜、薄膜防护盖和密封圈；所述阀体中设置透气薄膜；所述阀体的一端设有外螺纹，适于与所述灯筒上的内螺纹配合，所述密封圈设于所述外螺纹的根部；所述阀体的另一端设置薄膜防
护盖，所述薄膜防护盖上设置多个透气孔。
[0030]优选地，还包括配电箱，所述主控板、所述第一电机驱动单元、所述第二电机驱动单元、所述调焦电路控制单元设于配电箱中。
[0031]优选地，所述云台上设有进线孔，所述进线孔中设有防水填料函。
[0032]优选地，还包括：
[0033]温度感应装置，设于所述灯筒内，所述温度感应装置、所述风扇分别与所述主控板电连接，所述主控板用于接收所述温度感应装置监测的所述灯筒内的温度信号，根据监测到的灯筒内的温度信号与设定阈值的比较，控制所述风扇的开关。
[0034]优选地，还包括：
[0035]第二透镜，设于所述透镜安装支架上，位于所述第一透镜的前端，且与所述第一透镜同轴设置；所述第二透镜与所述激光光源之间的相对位置固定。
[0036]优选地，所述云台底座的底部设有法兰，所述法兰的法兰面为圆形，所述法兰面上均布4个安装孔。
[0037]本专利技术与现有技术相比，具有以下有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率激光照明装置，其特征在于，包括：灯筒；云台，所述云台的顶部与所述灯筒的底部连接，所述云台用于使所述灯筒进行方位转动和/或俯仰转动；激光光源，设于所述灯筒中；第一透镜，设于所述灯筒中，并位于所述激光光源的前端，所述第一透镜与所述激光光源同轴设置；调焦装置，所述调焦装置设于所述灯筒中，并位于所述激光光源的前端，所述调焦装置包括直线导轨、透镜安装支架和驱动装置，所述第一透镜设于所述透镜安装支架上，所述透镜安装支架可移动的设于所述直线导轨上，所述驱动装置用于驱动所述透镜安装支架沿所述直线导轨移动，所述直线导轨设于所述灯筒的内壁上，所述直线导轨的方向与所述第一透镜的轴线平行；散热装置，所述散热装置设于所述灯筒中，所述散热装置包括散热器和风扇；所述散热器包括基板、热管和鳍片；所述基板为石墨材质，所述基板与所述激光光源的散热面贴合，所述热管贯穿所述基板、所述鳍片，将所述基板与所述鳍片连接；所述风扇位于所述激光光源的后端。2.根据权利要求1所述的大功率激光照明装置，其特征在于：所述云台包括：云台底座；水平机构，可绕方位轴转动的设于所述云台底座上；方位传动机构，设于所述云台底座与所述水平机构之间，包括第一涡轮蜗杆传动装置、第一电机、第一电机驱动单元，所述第一电机驱动单元控制所述第一电机驱动所述第一涡轮蜗杆传动装置的转动，从而控制所述水平机构相对于所述云台底座进行方位转动；灯筒支架，可绕俯仰轴进行俯仰转动的设于所述水平机构上；俯仰传动机构，设于所述水平机构与所述灯筒支架之间，包括第二涡轮蜗杆传动装置、第二电机、第二电机驱动单元，所述第二电机驱动单元控制所述第二电机驱动所述第二涡轮蜗杆传动装置的转动，从而控制所述灯筒支架相对于所述水平机构进行俯仰转动；所述大功率激光照明装置还包括主控板，所述第一电机驱动单元、所述第二电机驱动单元分别与所述主控板电连接。3.根据权利要求2所述的大功率激光照明装置，其特征在于：所述云台还包括方位转动硬限位机构、俯仰转动硬限位机构；所述方位转动硬限位机构包括设于所述方位轴的末端的第一限位柱、设于所述云台底座上的滑道、滑动设于所述滑道的两端的滑块和与所述滑块连接的复位弹簧；所述方位轴旋转到限位角度时，所述第一限位柱撞击所述滑块，至所述滑块滑至所述滑道的尽头，所述滑块停止滑动，所述第一限位柱被所述滑块阻止不能继续原方向旋转，所述第一限位柱反方向旋转后，所述滑块在所述复位弹簧的作用下回到初始位置；所述俯仰转动硬限位机构包括对称设于所述俯仰轴的圆柱面上的第二限位柱和第三限位柱；所述俯仰轴的俯仰转动到极限位置时，所述第二限...
【专利技术属性】
技术研发人员：李银龙，岳云飞，
申请(专利权)人：北京中星讯达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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