激光圖案調節裝置和包括它的激光筆的制作方法

專利名稱:激光圖案調節裝置和包括它的激光筆的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光圖案調節裝置和包括它的激光筆，激光圖案調節裝置(100)，其包括基座接頭(1)、圖案模板轉盤(2)、軸向止動部件和圖案衍射部件。所述基座接頭(1)具有第一中心通孔(11)和偏心座腔(12)。所述偏心座腔(12)被配置成使得：所述圖案模板轉盤(2)在所述偏心座腔(12)的徑向平面中的移動被禁止，并且，所述圖案模板轉盤(2)的中心軸線與所述第一中心通孔(11)的中心軸線相平行且相距一確定的距離D。本實用新型還涉及包括所述的激光圖案調節裝置(100)的激光筆。本實用新型結構簡單緊湊、制造方便、成本合理、穩定可靠、安全耐用。
【專利說明】激光圖案調節裝置和包括它的激光筆

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光器(H01S 3/00)【技術領域】，其能夠實現以特殊或非一般投光效果為特點的圖樣或圖畫(B44F 1/00) ο本實用新型特別涉及激光圖案的調節裝置(G02B7/00)，其能夠借助于調節零部件改變發光的特性和分布(F21V 14/00)。
[0002]本實用新型還涉及包括所述激光圖案調節裝置的激光筆。

【背景技術】
[0003]低能量的單色激光常用指示或遠或近的物體、霓虹燈飾、信號裝置等。激光筆是低能量的單色激光較常用的載具。
[0004]專利文獻CN203706489U公開一種教學用激光筆，涉及一種激光筆。本實用新型解決了現有教學用激光筆發射的激光束投射到屏幕上的形狀單一的問題。本實用新型是在現有激光筆的基礎之上，增加了光點調整組件，該激光調整組件中的支架上設置有圓環形的激光模版，該激光模板上設置有N個圖案，該激光調整組件中的調整環套在殼體外側，其內壁設置有限位槽和N個定位槽，殼體外側壁與限位槽對應的位置設置有限位突起，殼體外側壁與每個定位槽對應的位置均設置有一個定位突起。本實施方式在實際使用時，通過旋轉調整環實現改變激光模板的位置，因而使得激光束通過激光模板中的某一個圖案，進而對激光束進行整形，形成相應圖案的激光光束。
[0005]該專利文獻CN203706489U實現了將激光圓形光斑變成各種激光圖案的技術方案。
[0006]激光景觀照明設備、舞臺激光燈、激光表演裝置等已廣泛用于娛樂、影視和裝飾行業。
[0007]專利文獻CN201173996Y本實用新型公告了一種激光燈掃描頭，包括X — Y掃描模塊和光柵旋轉掃描模塊，光柵旋轉掃描模塊包括第一光柵和第一驅動裝置，第一驅動裝置的動力輸出端耦合到第一光柵以驅動第一光柵旋轉，X-Y掃描模塊設置于入射激光接收位，第一光柵設置于X — Y掃描模塊的出光區域，還包括設置于X — Y掃描模塊和第一光柵之間的或設置于第一光柵的出光區域的第二光柵。本實用新型還公告了一種激光表演裝置，其激光燈掃描頭除包括X — Y掃描模塊和光柵旋轉掃描模塊，還包括設置于X — Y掃描模塊和第一光柵之間的或設置于第一光柵的出光區域的第二光柵。由于設置了第二光柵，激光經兩級光柵衍射后能呈現整體移動的螢火蟲圖案，較已知技術的圖案表現更為豐富。
[0008]該專利文獻CN201173996Y通過光學衍射原理實現了激光圖案的變形、分布和運動。
[0009]為了將將激光表演裝置的激光圖案變幻功能結合到便攜式或手持式的激光筆中，本領域技術人員為實現小型化付出諸多創造性勞動。
[0010]專利文獻CN202972945U涉及一種多光柵激光燈頭。它包括一級光柵底座(2)和二級光柵底座(6)，所述二級光柵底座(6)上安裝有一個二級光柵(4)，所述一級光柵底座
(2)上面安裝有多個一級光柵呈圓周分布組成的光柵組(3)，一級光柵底座(2)與二級光柵底座(6)轉動連接，并且旋轉一級光柵底座(2)時，能夠使二級光柵(4)分別與光柵組(3)中的每一個一級光柵相對應。本實用新型可以用一支激光筆得到多種光斑花紋，裝飾環境。并且還具有結構簡單，體積小，節省空間，靈敏，不易損壞，造價低等優點。
[0011]該專利文獻CN202972945U基本實現了激光表演裝置的小型化，并實現了激光光斑花紋的轉換。
[0012]專利文獻CN203084982U涉及一種激光筆，其包括筆殼、激光模組，激光模組設置在筆殼內，激光模組前端設置第一光柵片和第二光柵片，第一光柵片和第二光柵片設置在激光模組的光路中心，其還包括電機，電機和第一光柵片連接，由電機驅動旋轉，筆殼表面設置按鈕控制激光模組和電機的開啟、關閉，本技術方案增加了電動調節功能，使激光筆的功能增強，并且電動調節的圖案變化是連續不間斷的，變化速度也是均勻一致的，大大增加了激光筆的功能及娛樂性；激光筆仍然具有手動調節功能，使用者可以根據需要主動選擇電動調節還是手動調節，結構件與結構件的裝配均可采用過盈配合或螺紋配合，非常容易裝配。
[0013]該專利文獻CN203084982U在激光筆中實現了電動調節或手動調節激光圖案的變化效果。
[0014]本 申請人:的激光筆專利CN202929886U公開一種激光效果圖案的實現裝置。激光筆特征在于從上至下，依次包括鏡架、壓環、轉筒頭、多合一轉筒頭、接頭、緊壓頭:所述的多合一轉筒頭，為圓環結構，且在圓環內壁開有能嵌入激光效果膜片的沉槽結構，所述的激光效果膜片有至少兩種以上的激光圖案。為了克服現有產品配件過多、使用不便的缺陷，本實用新型采用了多合一激光效果膜片與機械結構相匹配的方式，來實現一頭多圖案的激光圖案效果。從而大為減少了產品零部件數量，并同時提升了操作簡便度。
[0015]該專利CN 202929886 U嘗試以最少的產品零部件數量來實現激光圖案的運動變化。
[0016]設計出結構簡單的、穩定耐用的、成本合理的、具有運動變化激光圖案效果的激光筆依然是本領域技術人員努力的方向。
實用新型內容
[0017]為解決上述技術問題，本實用新型提出一種新的激光圖案調節裝置，其結構簡單、成本合理、組裝簡便、操作可靠、穩定耐用。
[0018]本實用新型提出一種新的激光圖案調節裝置，其能夠用于各類激光器中以產生運動變幻效果的激光圖案。
[0019]本實用新型的主要設計思路在于使用盡可能少的零件來構造激光圖案調節裝置，從而使用激光筆具有產生運動變幻效果的激光圖案的功能。
[0020]為此，本實用新型的目的在于提出激光圖案調節裝置，其包括基座接頭、圖案模板轉盤、軸向止動部件和圖案衍射部件；
[0021]所述基座接頭具有第一中心通孔和偏心座腔，其中，所述偏心座腔與所述第一中心通孔相連通；
[0022]具有至少一幅單元圖案的激光圖案模板被固定保持在所述圖案模板轉盤中；
[0023]所述圖案模板轉盤被安置在所述偏心座腔中，并且，所述圖案模板轉盤能夠在所述偏心座腔中繞自身的中心軸線轉動，從而所述激光圖案模板的不同單元圖案能夠被帶至所述第一中心通孔處，并由所述第一中心通孔的中心軸線穿過；
[0024]所述偏心座腔被配置成使得:所述圖案模板轉盤在所述偏心座腔的徑向平面中的移動被禁止，并且，所述圖案模板轉盤的中心軸線與所述第一中心通孔的中心軸線相平行且相距一確定的距離D ;
[0025]所述軸向止動部件保證所述圖案模板轉盤沿自身中心軸線的軸向移動被禁止；
[0026]所述圖案衍射部件可活動地被安裝在所述基座接頭上，其中，所述圖案衍射部件能夠繞所述第一中心通孔的中心軸線轉動；
[0027]所述基座接頭、圖案模板轉盤、軸向止動部件和圖案衍射部件被組裝就位使得:激光束L沿所述基座接頭的第一中心通孔的中心軸線依次照射到所述圖案模板轉盤的激光圖案模板的單元圖案和所述圖案衍射部件上，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。
[0028]本實用新型還提出一種激光圖案效果可以變化的激光筆，其包括本文所述的激光圖案調節裝置，其中，所述激光圖案調節裝置通過所述基座接頭上的第一螺紋連接到所述激光筆的主體上，并且，所述激光筆的主體發射的激光束依次穿過第一中心通孔、偏心座腔、圖案模板轉盤、轉筒頭、鏡片支座和透射光柵，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。
[0029]本實用新型的激光圖案調節裝置的有益技術效果在于:結構簡單緊湊、制造方便、成本合理、穩定可靠、安全耐用。

【附圖說明】

[0030]參照附圖，本實用新型的特征、優點和特性通過下文的【具體實施方式】的描述得以更好的理解，附圖中:
[0031]圖1:本實用新型的激光圖案調節裝置100的主視圖；
[0032]圖2:本實用新型的激光圖案調節裝置100的右視圖；
[0033]圖3:本實用新型的激光圖案調節裝置100按圖2中A-A向的剖視圖，其中，基座接頭1、圖案模板轉盤2、轉筒頭3、卡環4和鏡片支座5組裝就位；
[0034]圖4:本實用新型的激光圖案調節裝置100的基座接頭I和圖案模板轉盤2組裝在一起的側視圖；
[0035]圖5:本實用新型的基座接頭I的主剖視圖；
[0036]圖6:本實用新型的基座接頭I的右視圖；
[0037]圖7:本實用新型的基座接頭I的后視圖；
[0038]圖8:本實用新型的圖案模板轉盤2的主剖視圖；
[0039]圖9:本實用新型的轉筒頭3的主剖視圖；
[0040]圖10:本實用新型的卡環4的主視圖；
[0041]圖11:本實用新型的卡環4的側視圖；
[0042]圖12:本實用新型的鏡片支座5的主剖視圖；
[0043]圖13:本實用新型的激光圖案調節裝置100的分解示意圖；
[0044]圖14:本實用新型的激光圖案調節裝置100的分解示意圖，其中，基座接頭I和圖案模板轉盤2組裝就位；
[0045]圖15:本實用新型的激光圖案調節裝置100的分解示意圖，其中，基座接頭1、圖案模板轉盤2和轉筒頭3組裝就位；
[0046]圖16:本實用新型的激光圖案調節裝置100的分解示意圖，其中，基座接頭1、圖案模板轉盤2、轉筒頭3和卡環4組裝就位；
[0047]在圖中，同一的或類似的元件使用同一數字標記，不同的元件使用不同的數字標記，其中:
[0048]I基座接頭
[0049]11 第一中心通孔
[0050]12 偏心座腔
[0051]13 第一柱形段
[0052]14 第二柱形段
[0053]15 第三柱形段
[0054]16 連接螺紋
[0055]17 環形凹槽
[0056]134 外肩部
[0057]2圖案模板轉盤
[0058]21 第二中心孔
[0059]22 第二座腔
[0060]3 轉筒頭
[0061]31 第三中心通孔
[0062]32 所述第三座腔
[0063]312 內肩部
[0064]4卡環
[0065]5 鏡片支座
[0066]L 激光束
[0067]可以理解的是，為清楚可見，附圖中各圖按嚴格的投影關系繪制是不必要的，而是根據需要適當放大或縮小，這并不影響對本發明創造的設計思想的理解。
[0068]并且規定，激光束的傳播方向為軸向方向，與軸向方向垂直的平面為徑向平面。

【具體實施方式】
[0069]以下的詳細描述針對本實用新型的【具體實施方式】。該描述不應被理解為對保護范圍的限制，而僅是為了闡釋本實用新型的基本原理的目的。
[0070]參照圖1-3、13_16，本實用新型的激光圖案調節裝置100包括基座接頭1、圖案模板轉盤2、軸向止動部件和圖案衍射部件。
[0071]所述基座接頭I 一方面與用于激光筆的主體相連接一一一般通過螺紋連接，另一方面用于安置所述激光圖案調節裝置100的其它零部件，如圖案模板轉盤2、軸向止動部件和圖案衍射部件等。
[0072]所述圖案模板轉盤2用于通過轉動來變換單元圖案，所述單元圖案也稱為原子圖案、基因圖案，所述單元圖案經過圖案衍射部件產生出炫麗的一維、二維或三維衍射圖案，它是最終的衍射圖案的元身。單元圖案規則地分布在圖案模板上，圖案模板(圖中未示出)被固定安置在所述圖案模板轉盤2中，并能夠隨圖案模板轉盤2—起轉動。在圖案模板為圓形的情形下，至少一個單元圖案有規律地分布在圖案模板的扇形區域中。優選地，圖案模板具有4個或6個單元圖案，它們各自位于圖案模板的一個90°或60°的扇形區中。單元圖案可以是任何形狀的圖案，例如十字星、五角星、梅花形、方塊形、心形、箭頭形、雪花形。圖案模板的實例可以參見專利文獻CN203706489U的圖4和圖5。可以理解的是，所述單元圖案的輪廓線是透光型的。
[0073]所述軸向止動部件用于保證所述圖案模板轉盤2不會在激光傳播方向一一也就是軸向方向一一上移動。如圖4所示，其示出基座接頭I與圖案模板轉盤2組裝就位狀態的示意圖。所述圖案模板轉盤2例如被正好容納在基座接頭I的偏心座腔12中，它在其自身的徑向平面上因偏心座腔12的內壁阻擋而不能移動，但能夠繞自身的中心軸線轉動。
[0074]所述圖案衍射部件，也稱圖案變幻部件，主要包括轉動組件和光柵鏡片。所述轉動組件能夠在激光束L的傳播路線上調節光柵條紋相對于相干激光的方向角，從而改變透過所述光柵鏡片的衍射圖案的形態。在圖示的實例中，所述圖案衍射部件，亦即所述轉動組件，包括轉筒頭3和鏡片支座5。光柵鏡片(圖中未示出)被固定安置在所述鏡片支座5中。
[0075]如圖5-7所示，所述基座接頭I具有第一中心通孔11和偏心座腔12，其中，所述偏心座腔12與所述第一中心通孔11相連通。偏心座腔12也就是第一座腔12。在圖示的實施例中，所述第一中心通孔11和偏心座腔12具有圓形的橫截面，這非常有利于機械加工，通過簡單的鉆、銑加工就能實現。當然，本領域技術人員可以理解，所述第一中心通孔11和偏心座腔12具有圓形的橫截面也可以是其它形狀。所述第一中心通孔11主要用于讓激光束通過，其橫截面的形狀只要不影響激光束通過就可以。例如是圓形、橢圓形、多邊形等。偏心座腔12的內壁主要用于阻止圖案模板轉盤2在徑向平面上的運動，因此，偏心座腔12的橫截面的輪廓的內接圓的直徑等于或稍大于圖案模板轉盤2的外直徑即可，例如是圓形、橢圓形、邊長數目大于4的正多邊形。因此在本文中，偏心座腔12的內直徑是指其圓的或內接圓的直徑。
[0076]如圖8所示，具有至少一幅單元圖案的激光圖案模板能夠被固定保持在所述圖案模板轉盤2中。所述圖案模板轉盤2具有第二中心孔21和第二座腔22。圖中所示的第二中心孔21和第二座腔22的橫截面為圓形，然而，可以理解的是，其它形狀的橫截面也是可行的，例如圓形、橢圓形、多邊形。在圖8中，第二座腔22直徑大于第二中心孔21的直徑，因而在它們兩者的連接處形成內肩部。激光圖案模板能夠被固定安置在所述第二座腔22中，抵靠著所述內肩部。其固定方式例如是粘接、過盈配合等。應注意的是，本實用新型的附圖中沒有示出激光圖案模板，作為現有技術的一部分，激光圖案模板的技術資信見諸于眾多互聯網網店商品架中。
[0077]如圖2_4、14所示，所述圖案模板轉盤2被安置在所述偏心座腔12中，并且，所述圖案模板轉盤2能夠在所述偏心座腔12中繞自身的中心軸線轉動，從而所述激光圖案模板的不同單元圖案能夠被帶至所述第一中心通孔11處，并由所述第一中心通孔11的中心軸線穿過。如圖2、4所示，作為實例，所述圖案模板轉盤2的橫截面的外形為圓形。可以理解的是，所述圖案模板轉盤2的橫截面也可以是多邊形，要點在于，所述多邊形的外接圓的直徑等于或稍小于所述偏心座腔12的內直徑。因此在本文中，所述圖案模板轉盤2的外直徑是指其外輪廓的圓的或外接圓的直徑。
[0078]本實用新型的主要設計思想之一在于:通過兩個不同心的圓可以存在相交區域的數學原理，實現激光束和光柵圖案相交的物理可能性。并且以非常簡單的物理結構一一第一中心通孔11、偏心座腔12、圖案模板轉盤2—一來實施這一設計思想。
[0079]圖4示出圖案模板轉盤2在基座接頭I中安裝就位的示意圖，其中，所述偏心座腔12被配置成使得:所述圖案模板轉盤2在所述偏心座腔12的徑向平面中的移動被禁止，并且，所述圖案模板轉盤2的中心軸線與所述第一中心通孔11的中心軸線相平行且相距一確定的距離D。所述確定的距離D例如大于或等于第一中心通孔11的半徑R，即D> = R。優選為D> = 1.1R，可選地D = 0.9R。具體地，由于所述偏心座腔12的內直徑等于或稍大于所述圖案模板轉盤2的外直徑，因而所述圖案模板轉盤2在任何徑向方向上幾乎不能移動，但可以在徑向平面上繞自身的中心軸線轉動。可以理解的是，在所述圖案模板轉盤2的外輪廓為圓形的條件下，所述偏心座腔12的內壁可以是類內齒輪的形式，從而減小所述偏心座腔12的內壁與所述圖案模板轉盤2之間的摩擦。反之亦然，在所述圖案模板轉盤2的外輪廓為類外齒輪形式或正多邊形的形式的條件下，所述偏心座腔12的內壁可以為光滑的圓柱形。可以理解的是，作為變型，參照圖4，在圖案模板轉盤2的中心M設置有滾動軸承和軸體，所述軸體相對于所述基座接頭I固定，所述圖案模板轉盤2借助于所述軸承繞所述軸體轉動。因此，阻止圖案模板轉盤2徑向移動而不影響其轉動的機構或組件眾多，只要能在本實用新型技術方案中使用，都是可行的。
[0080]參照圖2、3，可以看出，所述軸向止動部件例如卡環4保證了所述圖案模板轉盤2沿自身中心軸線的軸向移動被禁止。在附圖的具體實施例中，所述轉筒頭3壓靠所述外肩部134的同時，也蓋住了偏心座腔12。并且在轉筒頭3和卡環4安裝就位后，由于卡環4阻止了轉筒頭3的軸向運動，進而轉筒頭3阻止了圖案模板轉盤2的軸向移動。可以理解的是，作為變型，所述軸向止動部件也可以是環形蓋體和螺釘的形式，其中，所述環形蓋體套裝在所述基座接頭I上，并抵靠著所述外肩部134，同時蓋住所述偏心座腔12，因而阻止圖案模板轉盤2的軸向移動。
[0081]本實用新型的另一設計思想在于:僅使用一個零件一一卡環4，實現了阻止兩個零件--圖案模板轉盤2、轉筒頭3--的軸向運動。
[0082]參照圖3所示，所述圖案衍射部件可活動地被安裝在所述基座接頭I上，其中，所述圖案衍射部件能夠繞所述第一中心通孔11的中心軸線轉動。圖3中示出所述轉筒頭3套接在所述基座接頭I的第一柱形段13上并繞第一柱形段13轉動。作為變型，所述圖案衍射部件的轉動可以通過銷柱和環槽的方式來實現，例如，在所述基座接頭I的第一柱形段13上制有兩道對稱布置的環槽，兩銷柱相應安裝在所述轉筒頭3上，從而實現轉筒頭3的繞中心軸線轉動。反之亦然，銷柱安裝在基座接頭1，而環形槽安置在轉筒頭3上。
[0083]參照圖13-16，所述基座接頭1、圖案模板轉盤2、軸向止動部件和圖案衍射部件被組裝就位使得:激光束L沿所述基座接頭I的第一中心通孔11的中心軸線依次照射到所述圖案模板轉盤2的激光圖案模板的單元圖案和所述圖案衍射部件上，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。橫截面為聚焦的圓斑點狀的激光束L首先照射到所述單元圖案上，從而使得激光束L具有單元圖案的形狀信息，然后，經變形的激光束L通過透射光柵將所述單元圖案演化為絢麗的衍射圖案。轉動所述圖案模板轉盤2，將不同的單元圖案轉到激光束L的傳播路線上，就能得到不同的激光衍射圖案。轉動轉筒頭3就能調節透射光柵相對于激光束L的轉動角度，從而得到運動變化的激光衍射圖案。
[0084]透射光柵是衍射光柵的一種。透射式光柵是通過在一塊很平的玻璃上刻出一系列等寬度等間距的刻痕做成的，刻痕處相當于毛玻璃，大部分光將不會透過，而兩條刻痕之間則相當于一條狹縫，可以透光。
[0085]透射光柵包括一維光柵、二維光柵、三維光柵。一維光柵產生的效果圖可以參見http://image.baidu.eom/i ? tn = baiduimage&ipn = r&ct = 201326592&cl = 2&lm=-l&st = -l&fm = result&fr = &sf = l&fmq = 1411396788502_R&pv = Sdc = O&nc =l&z = &se = l&showtab = O&fb = O&width = &height = &face = O&istype = 2&ie =utf-8&word =% E4% B8% 80% E7% BB% B4% E5% 85% 89% E6% AO% 85。
[0086]關于二維光柵效果圖可以參見http://image.baidu.eom/i ? tn =baiduimage&ipn = r&ct = 201326592&cl = 2&lm = -l&st = -l&fm = result&fr = &sf=l&fmq = 1411396919397_R&pv = Sdc = O&nc = l&z = &se = l&showtab = O&fb =O&width = &height = &face = O&istype = 2&ie = utf-8&word = % E4% BA% 8C% E7%BB% B4% E5% 85% 89% E6% AO% 85。
[0087]關于透射光柵的專利文獻參見CN103364855A，CN1693929A，CN103344416A，CN101661126A, CN1693930A, CN1693928A, CN102681058A, CN1588134A, CN103675968A,CN101598895A。
[0088]關于全息光柵的專利文獻參見CN1094381A，CN87100754A，CNlO 1995810A，CN103226215A， CN1335521A， CN1053850A, CN1544995A， CN1062128A， CN87101544A，CN1310346A， CN101487913A， CN1317729A， CN1088312A， CN86107956A， CN101419426A，CN103792606A，CN101840193A，CN2085525U，CN201464762U，CN201273944Y。
[0089]關于立體光柵的專利文獻參見CN103923396A，CN102998730A，CN102371837A，CN103018810A, CN202995068U, CN201110901Y，CN201852954U。
[0090]本領域技術人員可以理解，所述圖案模板中的每個單元圖案也可以是圖案和光柵的組合，例如，在所述圖案模板的一側面刻制出透光圖案，并在該與透光圖案相對應的另一側刻制出光柵條紋。這樣的設計可使得不同的單元圖案對應有不同形狀的光柵條紋。另外，所述圖案和光柵的組合也可以是圖案透明貼片直接粘貼在一個現成的光柵鏡片上。這樣的配置使得不同的單元圖案進行相同方式的第一次衍射。
[0091]經過第一次衍射的靜止的單元圖案再穿過所述圖案衍射部件中的光柵鏡片，經過第二次衍射，得到更加絢麗的二次衍射圖案。進一步地，轉動所述圖案衍射部件，所述二次衍射圖案就具有運動感，并且象布滿天空的星星一樣，也就是所謂的“滿天星”的衍射效果。
[0092]作為變型，所述單元圖案是立體全息圖案，例如小西瓜圖案，那么，經過所述激光圖案調節裝置100得到的就是象星星一樣分布的滿天的小西瓜。
[0093]關于光柵形成衍射圖案的光學原理和實施方式可參見CN1834530A，CN201203050Y, CN202901893U，CN101918759A。因此，所述引用的專利文獻的技術內容作為現有技術成為本說明書的一部分，這里不再重復描述。
[0094]作為優選實施例，如圖6所示，所述第一中心通孔11的橫截面完全包含在所述偏心座腔12的橫截面中。這樣的配置有利于機加工，降低產品成本。可選的是，所述第一中心通孔11的橫截面與所述偏心座腔12的橫截面部分相交，其要點在于，激光束L依然能夠穿過所述第一中心通孔11和所述偏心座腔12。
[0095]根據另一優選實施例，如圖4所示，所述圖案模板轉盤2的中心軸線與所述第一中心通孔11的中心軸線之間的距離D大于或等于所述第一中心通孔11的半徑R、或所述第一中心通孔11的內切圓或外接圓的半徑R。如上文所知，所述第一中心通孔的橫截面可以是各種形狀，但是無論何種形狀，總是可以找到類似于內切圓或外接圓的形狀近似。這樣的配置的技術效果在于圖案模板轉盤2的絕大部分面積區域都能出現在所述第一中心通孔11處，因而能夠有規律地布置數目更多的單元圖案。可以理解的是，所述圖案模板轉盤2的中心軸線與所述第一中心通孔11的中心軸線之間的距離D可以小于所述第一中心通孔11的半徑R。
[0096]根據另一優選的實施例，如圖6所示，所述偏心座腔12是柱形腔，其橫截面為圓弧形，其中，所述圓弧的周長大于相應圓的周長的一半、或者大于相應圓的周長的2/3、或者大于相應圓的周長的3/4、或者大于相應圓的周長的4/5、或者大于相應圓的周長的5/6、或者大于相應圓的周長的6/7、或者大于相應圓的周長的7/8、或者大于相應圓的周長的8/9，從而，所述圖案模板轉盤2在徑向平面上從所述偏心座腔12中的脫出被阻止。圓柱形的所述偏心座腔12有利于機加工，降低產品成本。
[0097]可選地，所述圖案模板轉盤2的外周表面被滾花，以利于減小所述圖案模板轉盤2與所述偏心座腔12的內壁之間的摩擦，并利于操作者轉動所述圖案模板轉盤2。
[0098]優選地，如圖4所示，所述圖案模板轉盤2的周長的四分之一露出在所述偏心座腔12之外。
[0099]可選地，所述偏心座腔12的橫截面是圓形、橢圓形、邊長數目大于4的正多邊形。
[0100]根據本實用新型的另一優選實施方式，參照圖3，所述軸向止動部件包括卡環4，其中，所述卡環4被安置在所述基座接頭I的外周表面內的環形凹槽17中，并且，所述卡環4能夠直接或間接地阻止所述圖案模板轉盤2沿其自身的中心軸線作軸向運動。圖3示出，所述卡環4借助于轉筒頭3間接地阻止所述圖案模板轉盤2沿其自身的中心軸線作軸向運動。可以理解的是，將卡環4布置在所述偏心座腔12的內壁中的環形凹槽中，可以直接阻止所述圖案模板轉盤2沿其自身的中心軸線作軸向運動。類似地，將卡環4布置在基座接頭I的外周內的環形凹槽中，并且卡環4的一部分蓋住所述偏心座腔12，從而實現直接阻止所述圖案模板轉盤2沿其自身的中心軸線作軸向運動。
[0101]優選地，如圖5所示，所述基座接頭I具有第一柱形段13、第二柱形段14和第三柱形段15，其中，所述偏心座腔12被設置在所述第一柱形段13和所述第二柱形段14中，并且所述第一中心通孔11被設置在所述第二柱形段14和所述第三柱形段15中；所述第一柱形段13和第二柱形段14相連接處形成有外肩部134 ;用于安置所述卡環4的環形凹槽17被設置在所述第一柱形段13中。這樣的配置使得所述基座接頭I能夠簡單地從一段圓柱棒材加工而成，有效降低加工成本和產品成本。可以理解的是，基座接頭I的外形可以是各種形式，其要在于能夠形成外肩部134和能夠連接到激光筆的主體上。
[0102]根據本實用新型的另一優選實施方式，如圖3、9、12、13所示，所述圖案衍射部件包括轉筒頭3和鏡片支座5，其中:所述轉筒頭3具有第三中心通孔31和第三座腔32，并且，所述第三中心通孔31和所述第三座腔32相連接處形成有內肩部312 ;所述第三中心通孔31的內徑與所述基座接頭I的第一柱形段13的外輪廓尺寸相適配，使得所述轉筒頭3能夠套裝在所述第一柱形段13上，并且抵靠著所述外肩部134 ;所述第三座腔32的內空間被設置成使得處于張開狀態的所述卡環4能夠在其內套裝在所述環形凹槽17中；并且，所述圖案模板轉盤2的厚度H1、所述外肩部134的相對距離H2、所述第三中心通孔31的長度H3和所述環形凹槽17的相對距離H4被設置成使得:H1 = H2，并且H4 = H1+H3，從而，所述卡環4間接地將所述圖案模板轉盤2軸向保持在所述偏心座腔12中。需要注意的是，所述外肩部134相對于偏心座腔12的底面相對距離H2可以稍大于所述圖案模板轉盤2的厚度H1，例如大于0.1毫米。這有利于所述圖案模板轉盤2的轉動。同理，所述環形凹槽17相對于偏心座腔12的底面的相對距離H4可稍大于所述圖案模板轉盤2的厚度Hl加所述第三中心通孔31的長度H3之和，例如大于0.1毫米。這有利于所述轉筒頭3的轉動。這樣的配置實現一個卡環就阻止了圖案模板轉盤2和轉筒頭3這兩個零件的軸向運動，簡化了激光圖案調節裝置100的結構，節省成本。
[0103]優選地，所述鏡片支座5例如按緊配合的方式固定安置在所述轉筒頭3的所述第三座腔32中。其固定方式也可以是粘接或螺紋連接。這樣的配置保證透射光柵的條紋方向隨轉筒頭3的轉動而相對于激光束L變化。
[0104]可以理解，基座接頭1、圖案模板轉盤2、和轉筒頭3可以由金屬材料、高分子材料、或復合材料制成。優選地，它們由銅、鋁、鐵、鋼鐵、不銹鋼及其合金構成。更為優選地，它們由加工性能良好的青銅、或硬鋁制成。
[0105]作為變型，所述激光圖案調節裝置100可以包括兩個或兩個以上的圖案衍射部件，它們彼此連接在一起，并且能夠彼此相對轉動。這樣的配置可以得到更加復雜的激光衍射圖案。
[0106]同理，所述激光圖案調節裝置100可以包括兩個或兩個以上的圖案模板轉盤2，其采用基本相同的方式安置在所述激光圖案調節裝置100。這樣的配置可以實現不同的單元圖案的疊加。
[0107]現在參照圖3、13-16來理解激光圖案調節裝置100的組裝步驟:
[0108]1.如圖13所示，按基座接頭1、圖案模板轉盤2、轉筒頭3、卡環4、鏡片支座5的順序依次擺放；
[0109]2.如圖14所示，將圖案模板轉盤2安置在基座接頭1，并試著轉動圖案模板轉盤2，測試沒有轉動障礙后進行下一步；
[0110]3.如圖15所示，將轉筒頭3套接在基座接頭I上，并試著轉動圖案模板轉盤2，測試沒有轉動障礙后進行下一步；
[0111]4.如圖16所示，將卡環4張開，并小心操作，恰當地安置在基座接頭I的環形凹槽17中，并試著轉動圖案模板轉盤2和轉筒頭3，測試沒有轉動障礙后進行下一步；
[0112]5.如圖3所示，將鏡片支座5通過緊配合方式或粘接方式固定在轉筒頭3中。
[0113]6.將組裝好的激光圖案調節裝置100通過連接螺紋16安裝到激光筆主體上，轉動圖案模板轉盤2和轉筒頭3，測試衍射圖案的變化。
[0114]由此得到一款新型的激光筆，其包括如本文所述的激光圖案調節裝置100，其中，所述激光圖案調節裝置100通過所述基座接頭I上的第一螺紋16連接到所述激光筆的主體上，并且，所述激光筆的主體發射的激光束依次穿過第一中心通孔11、偏心座腔12、圖案模板轉盤2、轉筒頭3、鏡片支座5和透射光柵，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。
[0115]可選地，所述激光圖案調節裝置100也可以安裝到各種各樣的激光燈或激光裝飾燈或激光信號燈上。
[0116]可以理解的是，激光束L可以是多束波長不同的激光，這樣的配置可以得到更加色彩豐富的激光衍射圖案。
[0117]借助于所述激光圖案調節裝置100，激光筆、激光燈、激光裝飾燈或激光信號燈等激光器不僅能夠變換投射的激光單元圖案，而且能夠讓激光衍射圖案運動變化。
[0118]專利文獻CN102419646A， CN101938082A， CN103280135A， CN102262825A，CN101672621A， CN203084982U， CN203659256U， CN203706489U， CN1727920A， CN1834530A，CN201173996Y，CN202972945U，CN201203050Y，CN202901893U，CN101918759A，CN203431669U公開了與本發明創造相關的零件、元件、部件或裝置，因此，在本文中沒有提及的零件、元件和部件之間的結構關系、位置關系、作用力關系、運動關系、能量關系、動量關系等都可參照上述引用的專利文獻來理解。本文引用的所述專利文獻的技術內容因而成為本專利申請文件的一部分。在需要的情況下，本發明創造涉及的【技術領域】中的所有的已公布的專利文獻都可對本專利申請提供現有技術參照。
[0119]以上詳細描述了本發明創造的優選的或具體的實施例。應當理解，本領域的技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明創造的設計構思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本發明創造的設計構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發明創造的范圍之內和/或由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.激光圖案調節裝置(100)，其包括基座接頭(I)、圖案模板轉盤(2)、軸向止動部件和圖案衍射部件； 所述基座接頭⑴具有第一中心通孔(11)和偏心座腔(12)，其中，所述偏心座腔(12)與所述第一中心通孔(11)相連通； 具有至少一幅單元圖案的激光圖案模板被固定保持在所述圖案模板轉盤(2)中； 所述圖案模板轉盤(2)被安置在所述偏心座腔(12)中，并且，所述圖案模板轉盤(2)能夠在所述偏心座腔(12)中繞自身的中心軸線轉動，從而所述激光圖案模板的不同單元圖案能夠被帶至所述第一中心通孔(11)處，并由所述第一中心通孔(11)的中心軸線穿過； 所述偏心座腔(12)被配置成使得:所述圖案模板轉盤(2)在所述偏心座腔(12)的徑向平面中的移動被禁止，并且，所述圖案模板轉盤(2)的中心軸線與所述第一中心通孔(11)的中心軸線相平行且相距一確定的距離D ; 所述軸向止動部件保證所述圖案模板轉盤(2)沿自身中心軸線的軸向移動被禁止； 所述圖案衍射部件可活動地被安裝在所述基座接頭(I)上，其中，所述圖案衍射部件能夠繞所述第一中心通孔(11)的中心軸線轉動； 所述基座接頭(I)、圖案模板轉盤(2)、軸向止動部件和圖案衍射部件被組裝就位使得:激光束L沿所述基座接頭(I)的第一中心通孔(11)的中心軸線依次照射到所述圖案模板轉盤(2)的激光圖案模板的單元圖案上和所述圖案衍射部件上，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。2.按照權利要求1所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述第一中心通孔(11)的橫截面完全包含在所述偏心座腔(12)的橫截面中。3.按照權利要求1所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述圖案模板轉盤(2)的中心軸線與所述第一中心通孔(11)的中心軸線之間的距離D大于或等于所述第一中心通孔(11)的半徑R、或所述第一中心通孔(11)的內切圓或外接圓的半徑R。4.按照權利要求1所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述偏心座腔(12)是柱形腔，其橫截面為圓弧形，其中，所述圓弧的周長大于相應圓的周長的一半、或者大于相應圓的周長的2/3、或者大于相應圓的周長的3/4、或者大于相應圓的周長的4/5、或者大于相應圓的周長的5/6、或者大于相應圓的周長的6/7、或者大于相應圓的周長的7/8、或者大于相應圓的周長的8/9，從而，所述圖案模板轉盤(2)在徑向平面上從所述偏心座腔(12)中的脫出被阻止。5.按照權利要求1所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述圖案模板轉盤(2)的外周表面被滾花，以利于減小所述圖案模板轉盤(2)與所述偏心座腔(12)的內壁之間的摩擦，并利于操作者轉動所述圖案模板轉盤(2);或者，所述圖案模板轉盤(2)的周長的四分之一露出在所述偏心座腔(12)之外；或者，所述偏心座腔(12)的橫截面是圓形、橢圓形、邊長數目大于4的正多邊形。6.按照權利要求1至5中任一項所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述軸向止動部件包括卡環(4)，其中，所述卡環(4)被安置在所述基座接頭(I)的外周表面內的環形凹槽(17)中，并且，所述卡環(4)能夠直接或間接地阻止所述圖案模板轉盤(2)沿其自身的中心軸線作軸向運動。7.按照權利要求6所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述基座接頭(I)具有第一柱形段(13)、第二柱形段(14)和第三柱形段(15)，其中，所述偏心座腔(12)被設置在所述第一柱形段(13)和所述第二柱形段(14)中，并且所述第一中心通孔(11)被設置在所述第二柱形段(14)和所述第三柱形段(15)中； 所述第一柱形段(13)和第二柱形段(14)相連接處形成有外肩部(134); 用于安置所述卡環(4)的環形凹槽(17)被設置在所述第一柱形段(13)中。8.按照權利要求7所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述圖案衍射部件包括轉筒頭(3)、鏡片支座(5)和透射光柵，其中: 所述轉筒頭(3)具有第三中心通孔(31)和第三座腔(32)，并且，所述第三中心通孔(31)和所述第三座腔(32)相連接處形成有內肩部(312)； 所述第三中心通孔(31)的內徑與所述基座接頭(I)的第一柱形段(13)的外輪廓尺寸相適配，使得所述轉筒頭(3)能夠套裝在所述第一柱形段(13)上，并且抵靠著所述外肩部(134)； 所述第三座腔(32)的內空間被設置成使得:處于張開狀態的所述卡環(4)能夠在其內套裝在所述環形凹槽(17)中； 并且，所述圖案模板轉盤(2)的厚度H1、所述外肩部(134)的相對距離H2、所述第三中心通孔(31)的長度H3和所述環形凹槽(17)的相對距離H4被設置成使得:H1 = H2，并且H4 = H1+H3，從而，所述卡環(4)間接地將所述圖案模板轉盤(2)軸向保持在所述偏心座腔(12)中。9.按照權利要求8所述的激光圖案調節裝置(100)，其特征在于:所述鏡片支座(5)被固定安置在所述轉筒頭(3)的所述第三座腔(32)中。10.激光筆，其特征在于，所述激光筆包括按照權利要求1至9中任一項所述的激光圖案調節裝置(100)，其中，所述激光圖案調節裝置(100)通過所述基座接頭(I)上的第一螺紋(16)連接到所述激光筆的主體上，并且，所述激光筆的主體發射的激光束依次穿過第一中心通孔(11)、偏心座腔(12)、圖案模板轉盤(2)、轉筒頭(3)、鏡片支座(5)和透射光柵，從而，在所述激光束的傳播路線上形成激光衍射圖案。
【文檔編號】G02B27-44GK204269939SQ201420552097
【發明者】彭冬喜 [申請人]江西省淳誠科技有限公司