一种多波长的激光笔的制作方法

本实用新型涉及一种多波长的激光笔，属于课堂讲演、会议演示、户外指示用教学器械技术领域。

背景技术：

目前随着电子技术的不断进步，多媒体教学正逐渐走进了课堂，新式的多媒体PPT幻灯片教学，正在渐渐取代传统的粉笔书写教学。传统粉笔书写式教学模式不仅讲课时书写时费时费力，而且擦除之后不可恢复，不利于学生做笔记，还容易造成粉尘污染影响身体健康；而多媒体PPT教学克服了传统教学的以上缺点，正逐步得到广泛的应用。激光笔，又称为激光指示器、指星笔等，由于其相干性好，光斑集中于一点，可以很简便的指示物体，很好的应用到了多媒体教学与演示过程中，逐步替代了传统教学中的教杆，而且还具有翻页功能，使教师或者讲演者不必再坐在电脑前翻页，可以更好的与学生互动交流，便于学生更好地接受新知识。不仅在教学演讲培训领域，在天文观测与户外导游领域，激光笔指示也得到了很好的应用。

中国专利文献104252801A公开的《一种多功能激光笔》解决传统激光笔功能单一的问题。它包括激光笔本体，所述的激光笔本体由伸缩杆、手动发电机、电子模块和太阳能接收器构成，激光笔的手持端为两节或多节空心管套叠而成的伸缩杆，电子模块设在笔的壳体内，壳体由太阳能板制成，内部设有能量转换器，按钮按压式的手动发电机连接在电子模块上。由于采用了手动发电及太阳能供电，所以可保证电量充足，且节能环保，避免了使用干电池浪费资源、污染环境的缺陷，伸缩杆拉长时可作为普通教杆使用，安全、方便。该方法的缺点是没有PPT翻页模块，使用者在使用过程中，翻页会造成不必要的麻烦。

中国专利文献104952306A公开的《一种翻页激光笔》公开了一种翻页激光笔，包括控制电路板，控制电路板上设有上翻页按键、下翻页按键、激光按键、主开关以及无线通讯模块，其特征在于还包括与控制电路板连接的触摸鼠标板。该文件的翻页激光笔集成了一个小型的触摸鼠标板，可以直接在翻页激光笔上进行鼠标操作，使用更为便利。该方法的缺点是虽然有触摸鼠标板，但是应用起来还需要找垫着的物体，还是不够方便。

中国专利文献204856977U公开的《激光笔》包括笔身、设置于笔身内的相互电连接的光源组件以及电源组件，笔身依次包括：出射部、收容部、固定部及尾部，固定部与尾部相连接；光源组件的发光部朝向出射部，出射部设置有散热装置，散热装置用于将来自发光部的热量传导至外部；收容部外壁开设有滑槽，出射部设置有滑轨，滑轨容置于滑槽并与其滑动连接；出射部具有透光槽，光源组件的发光部通过透光槽将光投射至外部。上述激光笔，通过设置在出射部的散热装置，以及通过在收容部外壁开设滑槽，有效的提高了激光笔发光部的散热问题，便于运输以及收纳，从而提高了用户体验。该方法的缺点是只有指示一种功能，功能比较单一，不能很好的满足在使用过程中的各种需求。

中国专利文献204215600U公开的《多功能激光笔》公开了一种多功能激光笔，包括激光笔本体，所述激光笔本体背面沿激光笔本体长度方向设置滑槽，滑槽上滑动配合滑座，滑座上设有供粉笔插入固定的插孔。该方案可以配合投影仪使用，且具备了粉笔的书写功能，有效解决了电子教学与传统教学之间的转换，为人们的课堂教学提供了方便。但该方法的缺点是使用传统教学时，激光笔粉笔书写不如直接书写方便，而且功能单一，仅有指示功能不能有效的与翻页相结合。

中国专利文件201620176798.X公开的《一种光纤通断检测激光笔》，提供了一种光纤通断检测激光笔，包括笔身、灯套以及笔身内的电路模块，灯套设于笔身的上端，该灯套表面嵌有对称设置有供两个供激光二极管突出的槽孔；电路模块包括控制芯片，该控制芯片连接有光学电路、发光控制电路、电源电路，光学电路由红光激光二极管和绿光激光二极管组成，且二者相互并联，发光控制电路由切换不同发光源的切换电路，以及控制相应发光源闪烁的脉冲电路组成。该专利公开的是一种光纤检测笔，应用于激光检测领域；而且该结构的激光二极管只是简单的对称罗列，笔体体积大。

中国专利文件201020502653.7公开的《红绿光一体的激光指示笔》公开了一种红绿光一体式的激光指示笔,包括激光笔外壳、开关按键、电池、弹簧垫片、PCB板、绿光激光模组、红光激光模组、镀膜镜片构成。其中红光激光模组和绿光激光模组平行或垂直放置,绿光模组输出光直接经激光笔外壳窗口输出，红光模组输出光经由镀膜镜片反射后经激光笔外壳窗口输出。外壳上设置两个开关按键分别控制红光和绿光的输出。红光激光模组和绿光激光模组共用一个PCB板来驱动。该方法的缺点是红光输出是经由镀膜镜片多次反射输出，结构不够稳定，震动影响其稳定性。

中国专利文件201020502654.1公开的《一种输出多色光的激光指示笔》，公开了一种可输出多种颜色光的激光指示笔，包括激光笔外壳、开关按键、连续可调式旋扭按键、电池，弹簧垫片、驱动电路板、红光激光模组、蓝光激光模组、绿光激光模组、空间滤波器、镀膜镜片构成。其中，红蓝光激光模组与绿光模组平行放置。红光激光模组、蓝光激光模组和绿光激光模组输出的光具有相同的发散角和光斑大小。三种颜色的光通过镀膜镜片最终准直到一条线上。激光笔外壳上置有三个可旋转的滚轮，三个滚轮的颜色分别为红色、蓝色和绿色,分别对应红光激光模组、蓝光激光模组和绿光激光模组，当滚轮从左向右旋转时，对应的输出光功率从零逐渐增至最大。当三个滚轮处于不同的位置时，激光笔输出不同颜色的激光。该方法的缺点是通过多个高反来镜片使光路发生偏折实现多色光的输出，结构稳定性差，不抗震动，而且想要输出不同的颜色的光时，需要反复的调节三路电阻，不能直接的找到想要的颜色的光，不适用于讲演与指示领域。

综上所述，现有的市场上的激光笔大多数仅仅只有一个激光源，功能单一而且只有简单的指示功能；少数多光源的激光笔也是采用镜片反射原理，结构不稳定。在传统的教学中，针对的不同的知识重点，我们可以选择不同的颜色粉笔来标注，而在多媒体教学过程中只有一个颜色激光指示不能很好的满足使用需求。

技术实现要素：

针对现有激光笔在多媒体教学使用过程中，功能单一，不能很好的凸出重点的不足，本实用新型提供了一种新型的多波长的激光笔来解决这个问题，本实用新型的激光笔可以发出3种波长颜色光，可以根据要讲知识点的重点程度切换不同波长的激光笔来凸出重点，还具有翻页功能，可以使讲演者与观众进行更好的互动。

术语解释：

TO即Transmitter Optical(激光发射器)的缩写。

本实用新型的技术方案如下：

一种多波长的激光笔，包括依次连接的笔前端、笔身，笔前端内设有激光源、光纤跳线、准直透镜与激光源驱动板，激光源与光纤跳线相连，激光源发射激光通过准直透镜射出笔前端，激光源驱动板与激光源相连；笔身内设有电池槽与电路板，电路板上设有电池正负极；激光源驱动板与电路板相连；笔身上设有按键，按键与电路板相连。

根据本实用新型优选的，所述激光源包括至少两个激光模组，激光模组通过散热铜块与笔前端相连。可以根据不同需求发出不同颜色的激光。

进一步优选的，所述激光源包括三个激光模组，三个激光模组为红光激光模组、绿光激光模组和蓝光激光模组。

进一步优选的，激光模组包括TO3.3激光器、镀膜透镜、圆形管座、调节环、适配器，TO3.3激光器位于圆形管座底端，圆形管座内设有镀膜透镜，圆形管座另一端通过调节环与适配器相连，适配器与光纤跳线相连。调节环用于固定适配器的位置，辅助适配器与圆形管座连接，适配器用于连接光纤跳线，适配器内设有空腔，空腔用于连接适配器和汇聚激光。红绿蓝三种激光器的TO封装形式，都是采用的TO3.3封装结构，结构小巧，更能够节省空间，减小整个笔体的外径，可以更方便的把握与携带。TO热沉采用绝缘热沉，使外壳不带电，可以使用外部的铜质部件进行散热，保护激光器的同时增加了使用寿命。

进一步优选的，TO3.3激光器的管帽设有视窗，视窗可以使管帽内部的空间与外部的空间隔离，防止外部的灰尘落到管芯上烧坏管芯。

进一步优选的，所述视窗上镀有增透膜。不同波长颜色的激光器镀对应的常规增透膜，经过增透镀膜的视窗可以提升激光透过视窗的透过率，更有效的提升激光器的输出功率。

进一步优选的，所述圆形管座与激光器相连一端的材质为铜，与调节环、适配器相连的圆形管座一端的材质为不锈钢。加工材料上半部是不锈钢方便与调节环、适配器焊起来，下半部是铜利于激光器的散热。

进一步优选的，所述红光激光模组包括波长620-760nm的激光器；绿光激光模组包括波长492-577nm的激光器；蓝光激光模组包括波长435-450nm的激光器。

进一步优选的，所述光纤跳线为三合一光纤跳线，光纤跳线包括三根输入端和一根输出端。三合一即三根输入合束成一根输出。

根据本实用新型优选的，所述笔前端内的激光源驱动板的数量为一个，输出电流固定150mA，输出电压3V-4.2V自适应，此时是三种激光器共用一个驱动板，共用一个驱动板可以更好的节省空间；或，激光源驱动板的数量与激光模组的数量相同，每一个激光模组均连接有激光源驱动板，所有的激光源驱动板与电路板相连，每个激光源驱动板的电压、电流根据对应的激光源调制，这样使激光器工作起来更稳定。

优选的，所述笔身内部还包括翻页发射器，翻页发射器设于电路板上，翻页发射器可以发送翻页信号，当电脑上插有接收模块时，即可以接收信号，实现翻页功能。这样就可以使讲演者不用操作鼠标键盘就可以自由的进行PPT翻页，使演讲或者授课更流畅的进行。

进一步优选的，所述笔身上设有6个按键，分别为3个激光模组开关按键、2个翻页按键和1个LED灯开关按键，按键与电路板相连，在使用时可以随意切换，方便选择。

进一步选的，所述3个激光模组开关按键各自喷涂对应激光的颜色，所述翻页按键喷涂有上箭头和下箭头。方便使用者识别。

优选的，所述激光笔还包括笔后端，笔后端与笔身相连，笔后端内设有LED灯与LED驱动板，LED驱动板与电路板相连。这样使晚上或者光线较暗，找东西时提供照明，省去开灯与拉窗帘的麻烦。

制造得到上述多波长的激光笔包括以下步骤：

(1)根据激光器的尺寸与光学相关参数，设计加工TO3.3激光器对应的金属结构件，金属结构件包括圆形管座、调节环、适配器，所述圆形管座包括上下两部分，上半部是304不锈钢材质，下半部是铜材质，圆形管座下半部设有激光器孔，TO3.3激光器设于激光器孔中；利用三根光纤制作三合一光纤跳线，研磨光纤跳线的四个插芯头端的端面，使光纤跳线的4个端面洁净没有脏污与划痕；激光器孔设有0.2mm的倒角，在压激光器时起到导向作用，保证光路的准直。

(2)将筛选质量合格的激光器用压力机压到圆形管座的激光器孔中，将镀膜透镜粘到圆形管座内部，然后用激光焊接机通过同轴耦合焊接工艺将调节环、适配器、圆形管座焊接成激光模组；重复进行步骤(2)以获得三个由不同波长激光器构成的激光模组；

(3)将三个激光模组放入圆柱形的散热铜块中，并点胶固定；

(4)将三合一光纤跳线的三根输入端的插芯头端分别插入三个激光模组的适配器中，套上尾套，尾套与适配器相连，尾套用以固定输入端与适配器，适配器外侧有凸起，尾套卡在适配器的凸起上，然后将散热铜块置于笔前端内并与笔前端固定，笔前端一端设有限位孔，将光纤跳线的另一根输出端的插芯头端插入笔前端内限位孔中固定，将准直透镜固定到螺纹头上，将带有准直透镜的螺纹头与笔前端螺纹连接，接通外部激光器电源，接通外部激光器电源用于调试激光器，旋转调节螺纹头，将光斑调节至光斑最细，然后点胶固定螺纹头和笔前端；

(5)将激光器驱动板焊接到激光器管腿上，将激光器驱动板与电路板电性连接；

(6)将翻页发射器对应的电路板固定到笔身内，将笔身上的按键与电路板电性连接；将LED灯与LED驱动板置于笔后端内并固定，将LED驱动板与电路板电性连接；

(7)将笔前端、笔身、笔后端通过螺纹连接拧到一起，在笔前端的缝隙中套上橡胶环，形成一个完整的激光笔。笔身上设有6个按键和电池盖，笔身内部设有电池槽，在电池槽内装上3.7V的锂电池盖上电池盖之后，即可以通过按动笔身上的按键实现光源的转换与多媒体的翻页功能。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的激光模组由于采用TO3.3结构封装，尺寸小，组成激光笔后体积小，节省空间方便携带；激光模组所采用的激光器TO管帽镀有增透膜，防尘的同时还能够增加激光的透过率；激光模组所用的圆形管座由不锈钢与铜两种材料组合而成，方便焊接的同时增加了对激光器的散热效果，并开有倒角可以有效的准直光路；采用光纤传输光路，节约空间有效减小笔体的体积的同时也增加了结构的稳定性，笔身上设有6个实体按键按开关，并设有明显的颜色与箭头标识，方便更准的切换光源，防止误操作；激光笔具有翻页功能，使讲演者在使用过程中能够自如的切换PPT页面；具有三种波长的光源，能有效的通过切换光源的颜色，提醒观众知识点的重点程度；笔后端还有LED灯，在光线较暗的时候可以用来照明，寻找一些必要的东西，省去开关灯与拉窗帘的麻烦。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型尾端的LED灯的结构示意图；

图3为本实用新型笔前端的内部结构剖面示意图；

图4为本实用新型的笔前端内激光模组的排列示意图；

图5为本实用新型激光模组结构剖面示意图；

图中：1、笔前端，2、笔身，3、电池盖，4、笔后端，5、激光模组，6、按键，7、LED灯，8、TO3.3激光器，9、视窗，10、螺纹头，11、准直透镜，12、光纤跳线，13、尾套，14、散热铜块，15、圆形管座，16、镀膜透镜，17、调节环，18、适配器。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明本实用新型，但不限于此。

如图1-5所示。

实施例1：

本实施例提供一种多波长的激光笔，其结构示意图如图1所示，包括依次连接的笔前端、笔身，笔前端内设有激光源、光纤跳线、准直透镜与激光源驱动板，如图3所示，激光源与光纤跳线相连，激光源发射激光通过准直透镜射出笔前端，激光源驱动板与激光源相连；笔身内设有电池槽与电路板，电路板上设有电池正负极；激光源驱动板与电路板相连；笔身上设有按键，按键与电路板相连。激光源包括三个激光模组，激光模组通过散热铜块与笔前端相连，三个激光模组均匀分布在圆柱形的散热铜块上，如图4所示。可以根据不同需求发出不同颜色的激光，本实施例中，三个激光模组为红光激光模组、绿光激光模组和蓝光激光模组。本领域技术人员可以用其他颜色激光器替代，均为本实用新型的保护范围内。

红光激光模组包括波长620-760nm的激光器；绿光激光模组包括波长492-577nm的激光器；蓝光激光模组包括波长435-450nm的激光器。

激光模组包括TO3.3激光器、镀膜透镜、圆形管座、调节环、适配器，TO3.3激光器位于圆形管座底端，圆形管座内设有镀膜透镜，镀膜透镜为镀膜非球面透镜，如图5所示，圆形管座另一端通过调节环与适配器相连，适配器与光纤跳线相连。调节环用于固定适配器的位置，辅助适配器与圆形管座连接，适配器用于连接光纤跳线，适配器内设有空腔，空腔用于连接适配器和汇聚激光。红绿蓝三种激光器的TO封装形式，都是采用的TO3.3封装结构，结构小巧，更能够节省空间，减小整个笔体的外径，可以更方便的把握与携带。TO热沉采用绝缘热沉，使外壳不带电，可以使用外部的铜质部件进行散热，保护激光器的同时增加了使用寿命。

光纤跳线为三合一光纤跳线，光纤跳线包括三根输入端和一根输出端。三合一即三根输入合束成一根输出。三只激光模组输出的光经过光纤跳线传输之后，由另一端输出端输出，输出光经准直透镜准直之后输出准直光束。

笔前端内的激光源驱动板的数量为一个，输出电流固定150mA，输出电压3V-4.2V自适应，此时是三种激光器共用一个驱动板，共用一个驱动板可以更好的节省空间。

实施例2：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，TO3.3激光器的管帽设有视窗，视窗可以使管帽内部的空间与外部的空间隔离，防止外部的灰尘落到管芯上烧坏管芯。

实施例3：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例2所示，所不同的是，所述视窗上镀有增透膜。不同波长颜色的激光器镀对应的本领域常规增透膜，经过增透镀膜的视窗可以提升激光透过视窗的透过率，更有效的提升激光器的输出功率。

实施例4：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，所述圆形管座与激光器相连一端的材质为黄铜，与调节环、适配器相连的圆形管座一端的材质为不锈钢。加工材料上半部是不锈钢方便与调节环、适配器焊起来，下半部是铜利于激光器的散热。

实施例5：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，激光源驱动板的数量与激光模组的数量相同，为三个，每一个激光模组均连接有激光源驱动板，所有的激光源驱动板与电路板相连，每个激光源驱动板的电压、电流根据对应的激光源调制，这样使激光器工作起来更稳定。

实施例6：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，所述笔身内部还包括翻页发射器，翻页发射器设于电路板上，翻页发射器可以发送翻页信号，当电脑上插有接收模块时，即可以接收信号，实现翻页功能。这样就可以使讲演者不用操作鼠标键盘就可以自由的进行PPT翻页，使演讲或者授课更流畅的进行。

实施例7：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，所述笔身上设有6个按键，分别为3个激光模组开关按键、2个翻页按键和1个LED灯开关按键，按键与电路板相连，在使用时可以随意切换，方便选择。

实施例8：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例7所示，所不同的是，所述3个激光模组开关按键各自喷涂对应激光的颜色，所述翻页按键喷涂有上箭头和下箭头，方便使用者识别。

实施例9：

一种多波长的激光笔，其结构如实施例1所示，所不同的是，所述激光笔还包括笔后端，笔后端与笔身相连，笔后端内设有LED灯与LED驱动板，LED驱动板与电路板相连。如图2所示，这样使晚上或者光线较暗，找东西时提供照明，省去开灯与拉窗帘的麻烦。