本實用新型屬于激光滅蚊控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光準直、激光準直聚焦透鏡系統(tǒng)及一種激光滅蚊器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的滅蚊方法，包括化學(xué)殺滅、物理殺滅，物理殺滅包括高壓電殺滅，激光殺滅等。在利用激光滅蚊時，需要對激光進行準直和聚焦，將激光光斑聚焦至足夠滅殺蚊蟲；激光二級管發(fā)出的是發(fā)散的激光，必須經(jīng)過準直后才能將至少10m遠的蚊子殺死；激光二級管發(fā)出是橢圓形的高斯分布光束，光腰直徑越大，發(fā)射角越小；光腰直徑越大，光束的能量密度越低。而且，現(xiàn)有聲波定位技術(shù)已經(jīng)非常成熟，通過聲波探測可以識別飛蟲的類別和位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種激光準直、激光聚焦透鏡系統(tǒng)及一種激光滅蚊器，旨在解決現(xiàn)有激光滅蚊器中激光的發(fā)散問題和能量密度低的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種激光準直透鏡系統(tǒng)，用于準直激光二極管所發(fā)射的激光光束，其包括多個沿激光出射光路方向設(shè)置的柱面鏡，多個柱面鏡分別按照正交方向設(shè)置，分別對應(yīng)激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向。

本實用新型還提供一種激光準直透鏡系統(tǒng)，其特征在于，垂直于長軸方向的所述柱面鏡至少有兩個，垂直于短軸方向的所述柱面鏡至少為1個，且垂直于長軸方向的柱面鏡數(shù)量多于垂直于短軸方向的柱面鏡數(shù)量。

一種激光準直聚焦透鏡系統(tǒng)，其沿激光出射方向依次包括激光準直透鏡系統(tǒng)和激光聚焦透鏡系統(tǒng)，所述激光準直透鏡系統(tǒng)包括多個沿激光出射光路方向 設(shè)置的柱面鏡，多個柱面鏡分別按照正交方向設(shè)置，分別對應(yīng)激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向；所述激光聚焦透鏡系統(tǒng)包括沿激光出射方向依次設(shè)置的雙凹透鏡以及至少一個彎月透鏡。

本實用新型還提供一種激光準直聚焦透鏡系統(tǒng)，其中所述彎月透鏡為位置固定的透鏡，雙凹透鏡為活動透鏡，沿激光的方向可調(diào)節(jié)雙凹透鏡相對于彎月透鏡的距離。

一種激光滅蚊器，包括激光器、蚊蟲識別單元和控制單元，所述激光器、蚊蟲識別單元分別與所述控制單元電氣連接，所述激光器機械連接于一運動伺服機構(gòu)之上，激光器繞該運動伺服機構(gòu)的固定支點可將激光指向空間任一方向，所述激光器的激光二極管的激光出射方向上依次設(shè)置有激光準直透鏡系統(tǒng)和激光聚焦透鏡系統(tǒng)，其中所述激光準直透鏡系統(tǒng)包括依次設(shè)于激光二極管前方的并與激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向相對應(yīng)的呈相互正交設(shè)置的多個柱面透鏡，所述激光聚焦透鏡系統(tǒng)包括沿激光出射方向依次設(shè)置的雙凹透鏡以及至少一個彎月透鏡。

本實用新型還提供一種激光滅蚊器，其中所述蚊蟲識別單元為聲波探測傳感器，包括聲波發(fā)生/接收單元，其至少設(shè)置有三個，所述聲波探測傳感器與所述控制單元內(nèi)的蚊蟲數(shù)據(jù)采集分析單元模塊數(shù)據(jù)連接。

本實用新型還提供一種激光滅蚊器，其中所述控制單元內(nèi)還設(shè)有超聲波發(fā)生電路，所述超聲波發(fā)生電路包括振蕩器、放大器、換能器以及電源，所述振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過放大器放大后推動換能器發(fā)出超聲波信號，所述振蕩器的振蕩頻率為310～352HZ。

本實用新型還提供一種激光滅蚊器，其中所述柱面透鏡為半圓柱形透鏡，其平面端為入光面，側(cè)曲面為出光面，分別包括第一柱面透鏡，第二柱面透鏡和第三柱面透鏡，所述第一柱面透鏡和所述第三柱面透鏡垂直于長軸的方向，所述第二柱面透鏡垂直于短軸的方向。

本實用新型還提供一種激光滅蚊器，其中所述雙凹透鏡設(shè)置有一個，其為 活動透鏡，沿激光的方向可調(diào)節(jié)相對于彎月透鏡的直線距離，所述彎月透鏡設(shè)有三個，其呈固定設(shè)置，沿激光出射方向依次分別為第一彎月透鏡、第二彎月透鏡和第三彎月透鏡，第一彎月透鏡、第二彎月透鏡和第三彎月透鏡的凸面弧度依次逐漸減小，所述第一彎月透鏡和所述第二彎月透鏡的凹面朝向所述雙凹透鏡，所述第三彎月透鏡的凹面背向所述雙凹透鏡。

本實用新型還提供一種激光滅蚊器，其中所述控制單元還連接有紅外探測單元。

較現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型技術(shù)效果主要體現(xiàn)在：因為激光二極管具有橢圓形光斑的光束，因此針對其長軸和短軸方向分別用柱面鏡進行準直，且對于長軸方向，使用數(shù)量更多的柱面鏡進行準直，經(jīng)過準直的激光束經(jīng)過聚焦透鏡系統(tǒng)進行聚焦；本實用新型的激光聚焦透鏡系統(tǒng)由雙凹透鏡和多片彎月透鏡構(gòu)成，多片彎月透鏡與雙凹透鏡配合可以很好的消除幾何像差，準直后的激光經(jīng)過雙凹透鏡發(fā)射后再由三片彎月透鏡聚焦到相應(yīng)的位置，其能夠有效地解決激光滅蚊器中激光的發(fā)散問題和能量密度低的問題。

另外，本實用新型采用聲波探測傳感器對蚊蟲進行定位，其能夠監(jiān)測蚊蟲振翅飛行時發(fā)出的聲波，以判斷蚊蟲的類別和位置，并附帶紅外探測單元，其能夠偵測工作區(qū)域內(nèi)的生命體，以保護激光滅蚊器的工作范圍內(nèi)放置的物品以及該裝置工作區(qū)域內(nèi)的人或動物的安全。

此外，本實用新型中的控制單元內(nèi)還設(shè)有超聲波發(fā)生電路，超聲波發(fā)生電路包括振蕩器、放大器、換能器以及電源，振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過放大器放大后推動換能器發(fā)出超聲波信號，振蕩器的振蕩頻率為310～352HZ，其利用聲波引誘蚊子，吸引蚊子向滅蚊器附近聚攏，而后殺滅。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的結(jié)構(gòu)原理示意框圖；

圖2是本實用新型提供的透鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種激光準直透鏡系統(tǒng)，用于準直激光二極管所發(fā)射的激光光束，其至少包括多個沿激光出射光路方向設(shè)置的柱面鏡，多個柱面鏡分別按照正交方向設(shè)置，分別對應(yīng)激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向，垂直于長軸方向的所述柱面鏡至少有兩個，垂直于短軸方向的所述柱面鏡至少為1個，且垂直于長軸方向的柱面鏡數(shù)量多于垂直于短軸方向的柱面鏡數(shù)量。

一種激光準直聚焦透鏡系統(tǒng)，其沿激光出射方向依次包括激光準直透鏡系統(tǒng)和激光聚焦透鏡系統(tǒng)，所述激光準直透鏡系統(tǒng)包括多個沿激光出射光路方向設(shè)置的柱面鏡，多個柱面鏡分別按照正交方向設(shè)置，分別對應(yīng)激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向；所述激光聚焦透鏡系統(tǒng)包括沿激光出射方向依次設(shè)置的雙凹透鏡以及至少一個彎月透鏡，其中所述彎月透鏡為位置固定的透鏡，雙凹透鏡為活動透鏡，沿激光的方向可調(diào)節(jié)雙凹透鏡相對于彎月透鏡的距離。

如圖1和圖2所示，一種激光滅蚊器，包括激光器、蚊蟲識別單元和控制單元，所述激光器、蚊蟲識別單元分別與所述控制單元電氣連接，所述激光器機械連接于一運動伺服機構(gòu)之上，激光器繞該運動伺服機構(gòu)的固定支點可將激光指向空間任一方向，所述激光器的激光二極管的激光出射方向上依次設(shè)置有激光準直透鏡系統(tǒng)和激光聚焦透鏡系統(tǒng)，其中所述激光準直透鏡系統(tǒng)包括依次設(shè)于激光二極管1前方的并與激光光束的橢圓形光斑的長軸和短軸方向相對應(yīng)的呈相互正交設(shè)置的多個柱面透鏡，所述激光聚焦透鏡系統(tǒng)包括沿激光出射方向依次設(shè)置的雙凹透鏡以及至少一個彎月透鏡。

具體地，如圖2所示，柱面透鏡為半圓柱形透鏡，其平面端為入光面，側(cè)曲面為出光面，分別包括第一柱面透鏡2，第二柱面透鏡3和第三柱面透鏡4， 第一柱面透鏡2和第三柱面透鏡4垂直于長軸的方向，第二柱面透鏡3垂直于短軸的方向；雙凹透鏡5設(shè)置有一個，其為活動透鏡，沿激光的方向可調(diào)節(jié)相對于彎月透鏡的直線距離，彎月透鏡設(shè)有三個，其呈固定設(shè)置，沿激光出射方向依次分別為第一彎月透鏡6、第二彎月透鏡7和第三彎月透鏡8，第一彎月透鏡6、第二彎月透鏡7和第三彎月透鏡8的凸面弧度依次逐漸減小，第一彎月透鏡6和第二彎月透鏡7的凹面朝向雙凹透鏡5，第三彎月透鏡8的凹面背向雙凹透鏡5。

所述蚊蟲識別單元為聲波探測傳感器，包括聲波發(fā)生/接收單元，其至少設(shè)置有三個，如聲波探測傳感器I，聲波探測傳感器II，聲波探測傳感器III，所述聲波探測傳感器與所述控制單元內(nèi)的蚊蟲數(shù)據(jù)采集分析單元模塊數(shù)據(jù)連接，聲波探測傳感器I，聲波探測傳感器II，聲波探測傳感器III分別檢測到的，在某一時間段內(nèi)，所確定的同一被檢測物的數(shù)據(jù)，經(jīng)蚊蟲定位數(shù)據(jù)采集分析單元模塊處理后對蚊蟲進行空間定位。

所述控制單元內(nèi)還設(shè)有超聲波發(fā)生電路，所述超聲波發(fā)生電路包括振蕩器、放大器、換能器以及電源，所述振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過放大器放大后推動換能器發(fā)出超聲波信號，所述振蕩器的振蕩頻率為310～352HZ。

所述控制單元還連接有紅外探測單元。

因為激光二極管具有橢圓形光斑的光束，因此針對其長軸和短軸方向分別用柱面鏡進行準直，且對于長軸方向，使用數(shù)量更多的柱面鏡進行準直，經(jīng)過準直的激光束經(jīng)過聚焦透鏡系統(tǒng)進行聚焦；本實用新型的激光聚焦透鏡系統(tǒng)由雙凹透鏡和多片彎月透鏡構(gòu)成，多片彎月透鏡與雙凹透鏡配合可以很好的消除幾何像差，準直后的激光經(jīng)過雙凹透鏡發(fā)射后再由三片彎月透鏡聚焦到相應(yīng)的位置，其能夠有效地解決激光滅蚊器中激光的發(fā)散問題和能量密度低的問題。

另外，本實用新型采用聲波探測傳感器對蚊蟲進行定位，其能夠監(jiān)測蚊蟲振翅飛行時發(fā)出的聲波，以判斷蚊蟲的類別和位置，并附帶紅外探測單元，其能夠偵測工作區(qū)域內(nèi)的生命體，以保護激光滅蚊器的工作范圍內(nèi)放置的物品以 及該裝置工作區(qū)域內(nèi)的人或動物的安全。

此外，本實用新型中的控制單元內(nèi)還設(shè)有超聲波發(fā)生電路，超聲波發(fā)生電路包括振蕩器、放大器、換能器以及電源，振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過放大器放大后推動換能器發(fā)出超聲波信號，振蕩器的振蕩頻率為310～352HZ，其利用聲波引誘蚊子，吸引蚊子向滅蚊器附近聚攏，而后殺滅。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。