光学系统及激光脱毛仪的制作方法

本申请实施例涉及光学设备，具体涉及一种光学系统及激光脱毛仪。

背景技术：

1、在光学领域当中，能量分布均匀的光斑有很大的利用价值，例如在激光脱毛场景当中，均匀的光斑可以保证照射区域都可以得到可靠、有效地脱毛，并且均匀的光斑可以避免对人体皮肤造成损伤。

2、现有激光脱毛仪的光学系统当中，一般通过光束整形组件对激光光源输出的光束进行整形后，再将光束输入至波导当中匀化，最后将匀化后的光束输出形成均匀光斑。由于波导需要满足一定的长度要求后才能对光进行有效匀化，因此现有的方式不必可免地会造成光学系统的光路较长，进而导致产品体积较大，同时由于波导重量较大，因此还会导致产品重量大。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种光学系统及激光脱毛仪，能够在缩短光路长度、减小产品重量的基础上，输出面空间能量呈平顶分布的均匀光斑。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供一种光学系统，包括：激光光源；扫描组件，设置于激光光源的输出端，用于对激光光源输出的光束进行反射并以扫描的形式输出，使得输出的光束共同组成沿扫描方向能量分布均匀的光斑；匀化组件，设置于扫描组件的输出端，用于将扫描组件输出的光束中，沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，并输出形成沿第一方向能量分布均匀的光斑，其中，第一方向与扫描方向垂直。

3、在一种可选的方式中，匀化组件具有第一反射面和第二反射面，第一反射面和第二反射面沿第一方向相对设置，第一反射面和第二反射面用于将沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，以使被反射的光束与其余光束叠加后，输出形成沿第一方向面空间能量呈平顶分布的均匀光斑。

4、在一种可选的方式中，第一反射面与第二反射面相对于与光路方向平行的对称线呈镜像对称，且第一反射面与第二反射面之间沿第一方向的距离从输入端至输出端逐渐减小，其中，光路方向与第一方向均垂直。

5、在一种可选的方式中，激光光源具有沿第一方向排列设置的多个发光区域，多个发光区域输出的光束相互叠加后沿第一方向面空间能量形成中间具有平顶区域的超高斯分布；第一反射面和第二反射面用于将多个发光区域输出的光束中，沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，以使被反射的光束与其余光束叠加后，输出形成沿第一方向面空间能量呈平顶分布的光斑；或，激光光源具有单个发光区域，单个发光区域输出的光束沿第一方向面空间能量呈高斯分布；第一反射面和第二反射面用于将单个发光区域输出的光束中，沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，以使被反射的光束与其余光束叠加后，输出形成沿第一方向面空间能量呈平顶分布的光斑。

6、在一种可选的方式中，匀化组件包括第一反射板和第二反射板，第一反射面设置于第一反射板上，第二反射面设置于第二反射板上；或，匀化组件包括梯形棱镜，梯形棱镜沿第一方向相对的两侧面分别为第一反射面和第二反射面，梯形棱镜沿光路方向具有相对的输入面和输出面，输入面用于供扫描组件输出的光束入射，第一反射面和第二反射面用于将梯形棱镜中沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，输出面用于供梯形棱镜中的光束出射，其中，光路方向与第一方向均垂直。

7、在一种可选的方式中，激光光源用于每隔预定时长输出一次光束；光学系统还包括光束整形组件，光束整形组件设置于激光光源的输出端与扫描组件的输入端之间，光束整形组件用于对激光光源输出的沿第二方向面空间能量呈高斯分布的光束进行发散角压缩，并输出沿第二方向面空间能量仍然呈高斯分布的光束，其中，第二方向与第一方向垂直；扫描组件用于使激光光源相邻两次输出的光束所形成的光斑之间部分重叠，进而使多次输出形成的光斑相互叠加后组成沿扫描方向面空间能量呈中间具有平顶区域的超高斯分布的光斑。

8、在一种可选的方式中，激光光源用于每隔预定时长输出一次光束；光学系统还包括光束整形组件，光束整形组件设置于激光光源的输出端与扫描组件的输入端之间，光束整形组件用于对激光光源输出的沿第二方向面空间能量呈高斯分布的光束进行整形后，输出沿第二方向能量呈平顶分布的光束，其中，第二方向与第一方向垂直；扫描组件用于使激光光源相邻两次输出的光束所形成的光斑之间边缘相邻接，进而使多次输出形成的光斑相互累加后组成沿扫描方向面空间能量呈平顶分布的光斑。

9、在一种可选的方式中，扫描组件包括第一反射镜，第一反射镜沿与第一方向相平行的轴线转动设置；第一反射镜用于接收激光光源输出的光束，并通过转动将其以扫描的形式输出至匀化组件。

10、在一种可选的方式中，扫描组件还包括第二反射镜，第二反射镜设置于激光光源的输出端和第一反射镜的输入端之间，第二反射镜用于接收激光光源输出的光束，并将其反射至第一反射镜。

11、根据本申请实施例的另一个方面，提供一种激光脱毛仪，包括上述任一项中的光学系统。

12、通过扫描组件对激光光源输出的光束进行反射并以扫描的形式输出，使得多次输出的光束共同组成沿扫描方向能量分布均匀的光斑，进一步地，再通过匀化组件将扫描组件输出的光束中，沿与扫描方向相垂直的第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，使得输出的光斑沿第一方向能量分布均匀，从而最终得到面空间能量分布均匀的光斑。在此基础上，本申请提供的光学系统结构简单，对光路长度要求较短，所需光学元件数量少，重量轻，成本低。

13、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种光学系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述匀化组件具有第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面沿第一方向相对设置，所述第一反射面和所述第二反射面用于将沿所述第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，以使被反射的光束与其余光束叠加后，输出形成沿所述第一方向面空间能量呈平顶分布的均匀光斑。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射面与所述第二反射面相对于与光路方向平行的对称线呈镜像对称，且所述第一反射面与所述第二反射面之间沿所述第一方向的距离从输入端至输出端逐渐减小，其中，所述光路方向与所述第一方向均垂直。

4.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述激光光源具有沿所述第一方向排列设置的多个发光区域，多个所述发光区域输出的光束相互叠加后沿所述第一方向面空间能量形成中间具有平顶区域的超高斯分布；

5.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述匀化组件包括第一反射板和第二反射板，所述第一反射面设置于所述第一反射板上，所述第二反射面设置于所述第二反射板上；或，

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述激光光源用于每隔预定时长输出一次光束；

7.根据权利要求1-5中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述激光光源用于每隔预定时长输出一次光束；

8.根据权利要求1-5中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述扫描组件包括第一反射镜，所述第一反射镜沿与所述第一方向相平行的轴线转动设置；

9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述扫描组件还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置于所述激光光源的输出端和所述第一反射镜的输入端之间，所述第二反射镜用于接收所述激光光源输出的光束，并将其反射至所述第一反射镜。

10.一种激光脱毛仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的光学系统。

技术总结本申请实施例涉及光学设备技术领域，公开了一种光学系统及激光脱毛仪，该光学系统包括：激光光源；扫描组件，设置于激光光源的输出端，用于对激光光源输出的光束进行反射并以扫描的形式输出，使得输出的光束共同组成沿扫描方向能量分布均匀的光斑；匀化组件，设置于扫描组件的输出端，用于将扫描组件输出的光束中，沿第一方向位于两侧的光束反射至朝向光轴的方向，并输出形成沿第一方向能量分布均匀的光斑。通过上述方式，本申请能够在缩短光路长度、减小产品重量的基础上，输出面空间能量呈平顶分布的均匀光斑。技术研发人员：蔡磊,吴佩,杨凯受保护的技术使用者：西安炬光科技股份有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/6/5