一种共点三维分光组合光学系统的制作方法

专利名称：一种共点三维分光组合光学系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种共点三维分光组合光学系统。
背景技术：
激光投线仪是目前在建筑、装饰及各类工程安装行业广泛使用的一种激光仪器， 其功能主要是利用线束激光对三维空间进行水平和垂直定位、标识。目前的锥反式激光投线仪是一种利用锥镜反射达到360°投射激光线技术的新型激光投线仪，其关键技术是要在三维方向上形成三束准直激光，其光轴在三维空间相互垂直。在实际产品应用中，通常使用三只激光模组作光源来达到三维方向上形成高精度的三束光轴相互垂直的激光，其缺点一是调节结构比较复杂，仪器体积较大，二是机械调节是难以保证其高精度，不利于产业化的实现。三是使用三只激光模组，相对成本要高。比较理想的是通过光学分光的方法，用一只激光模组作光源，将激光光束分解为光轴相互垂直的三维方向的三束激光，这样不仅可以将三只激光模组降为一只激光模组作光源，进一步降低成本，而且简化调节结构，缩小仪器体积，对激光仪器生产具有很强的现实意义。

实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可有效地实现了单束激光通过同一原点的三维分光、结构简单以及制作方便的共点三维分光组合光学系统。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种共点三维分光组合光学系统，其特殊之处在于所述共点三维分光组合光学系统包括第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜以及第二反射镜；所述第一分光镜设置于入射光光路上；所述入射光经第一分光镜反射后形成第一反射光以及经第一分光镜透射后形成第一透射光；所述第二分光镜设置于第一透射光路上，并将第一透射光分为第二透射光以及第二反射光；所述第一反射镜设置于第一反射光的光路上，并反射形成第三反射光；所述第二反射镜设置于第三反射光的光路上并反射形成第四反射光。上述第一分光镜和第二分光镜设置于同一光轴上，所述第一分光镜与光轴成45° 夹角；所述第二分光镜与光轴成45°夹角。上述第一分光镜和第二分光镜在空间设置方向上互为90°。上述第二分光镜的分光点作为三维坐标原点0 ；所述第四反射光的光轴通过第二分光镜的分光点。上述第一透射光的能量是入射光总光能量的2/3 ；第一反射光的能量是入射光总光能量的1/3。上述第二透射光的能量是入射光总光能量的1/3 ；所述第二反射光的能量是入射光总光能量的1/3。上述第一透光镜、第二透光镜、第一反射镜以及第二反射镜是平面镜。[0012]上述第一透光镜、第二透光镜、第一反射镜以及第二反射镜是等腰直角棱镜。上述第一透光镜以及第二透光镜的材料是光学玻璃或光学塑料；所述第一反射镜以及第二反射镜的材料是光学材料或金属材料；所述光学材料优选是光学玻璃或光学塑料；所述金属材料优选是铜或铝。上述入射光是准直激光，优选是半导体、氦氖或(X)2激光器所形成的准直激光。本实用新型的优点是本实用新型通过一个组合透镜模块形成了一种共点三维分光组合光学系统，为激光标识类产品提供了一个基本光路，减少了激光模组的数量，降低了成本，扩大了激光应用。

图1是本实用新型所提供的共点三维分光组合光学系统结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种共点三维分光组合光学系统，该光学系统是由第一分光镜2、第二分光镜5、第一反射镜8和第二反射镜10组合而成。第一分光镜2与第二分光镜5设置于同一光轴上，并与光轴成45°夹角设置。第一分光镜2与第二分光镜5在空间设置方向上互为90°。第一分光镜2设置于入射光1的光路上，分光为第一透射光3 和第一反射光4，其中，第一透射光3为入射光1光能量的2/3 ；第一反射光4为入射光1光能量的1/3。第二分光镜5设置于第一透射光3的光路上，分光为第二透射光6和第二反射光7。其中，第二透射光6为第一透射光3光能量的1/2 ；第二反射光7为第一透射光3光能量的1/2。以第二分光镜5的分光点13作为三维坐标原点0，第二透射光6沿Z轴输出， 第二反射光7则沿X轴输出。第一反光镜8设置于第一反射光4的光路上，与第一反射光 4的光轴成45°夹角设置，且输出第三反射光9。第二反射镜10设置于第三反射光9的光路上，与第三反射光9的光轴成45°夹角设置，且输出第四反射光11。第四反射光11的光轴同时通过第二分光镜5的分光点13即三维坐标原点0设置，则第四反射光11沿Y轴输出。将第二反射镜10反方向设置，则形成第五反射光12，过坐标原点0且沿-Y方向输出。第一透光镜2、第二透光镜5、第一反射镜8和第二反射镜10为平面镜，也可以是等腰直角棱镜。第一透光镜2、第二透光镜5其材料均为光学玻璃，也可以是光学塑料。第一反射镜8、第二反射镜10其材料均为光学材料，如玻璃、塑料，也可以是金属材料如铜、铝等。输入光1为半导体、氦氖、C02等各类波长的准直激光。
权利要求1.一种共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述共点三维分光组合光学系统包括第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜以及第二反射镜；所述第一分光镜设置于入射光光路上；所述入射光经第一分光镜反射后形成第一反射光以及经第一分光镜透射后形成第一透射光；所述第二分光镜设置于第一透射光路上，并将第一透射光分为第二透射光以及第二反射光；所述第一反射镜设置于第一反射光的光路上，并反射形成第三反射光；所述第二反射镜设置于第三反射光的光路上并反射形成第四反射光。
2.根据权利要求1所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一分光镜和第二分光镜设置于同一光轴上，所述第一分光镜与光轴成45°夹角；所述第二分光镜与光轴成45°夹角。
3.根据权利要求2所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一分光镜和第二分光镜在空间设置方向上互为90°。
4.根据权利要求1或2或3所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第二分光镜的分光点作为三维坐标原点0 ；所述第四反射光的光轴通过第二分光镜的分光点。
5.根据权利4所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一透射光的能量是入射光总光能量的2/3 ；第一反射光的能量是入射光总光能量的1/3。
6.根据权利要求5所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第二透射光的能量是入射光总光能量的1/3 ；所述第二反射光的能量是入射光总光能量的1/3。
7.根据权利要求1所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一透光镜、 第二透光镜、第一反射镜以及第二反射镜是平面镜。
8.根据权利要求1所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一透光镜、 第二透光镜、第一反射镜以及第二反射镜是等腰直角棱镜。
9.根据权利要求7或8所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一透光镜以及第二透光镜的材料是光学玻璃或光学塑料；所述第一反射镜以及第二反射镜的材料是光学材料或金属材料。
10.根据权利要求9所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述第一反射镜以及第二反射镜的材料是光学材料时，所述光学材料是光学玻璃或光学塑料；所述第一反射镜以及第二反射镜的材料是金属材料时，所述金属材料是铜或铝。
11.根据权利要求1所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述入射光是准直激光。
12.根据权利要求11所述的共点三维分光组合光学系统，其特征在于所述入射光是半导体、氦氖或ω2激光器所形成的准直激光。
专利摘要本实用新型涉及一种共点三维分光组合光学系统，该系统包括第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜以及第二反射镜；第一分光镜设置于入射光光路上；所述入射光经第一分光镜反射后形成第一反射光以及经第一分光镜透射后形成第一透射光；第二分光镜设置于第一透射光路上，并将第一透射光分为第二透射光以及第二反射光；第一反射镜设置于第一反射光的光路上，并反射形成第三反射光；第二反射镜设置于第三反射光的光路上并反射形成第四反射光。本实用新型提供了一种可有效地实现了单束激光通过同一原点的三维分光、结构简单以及制作方便的共点三维分光组合光学系统。
文档编号G02B17/08GK201984224SQ20102065305
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者卢长信, 孙建华, 杨英姿 申请人:西安华科光电有限公司