一种光平面投射装置的制作方法

专利名称：一种光平面投射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光投射装置，具体是一种将光束转换成光平面的光 投射装置。
背景技术：
将激光束转换成激光平面有许多实际应用价值，例如激光平面可以在建筑 业中被用作参考标准面或参考标志。在投射激光参考面的过程中如何最大限度 的减少活动部分并进行必要的校准非常关键。目前这项技术包括使用弯曲透 镜；使用旋转棱镜、平面镜或激光；使用静止的反射锥体；使用光纤捆绑式透 镜这四种方式，其中，使用弯曲透镜的缺点是激光基准面研制在一定的角度中， 限制了许多参考级准面应用的效用，例如在建筑业中；使用旋转棱镜、平面镜 或激光的方法的缺点都在于要符合旋转机械运动的要求，包括对震动和回旋力 的控制、校准、精密轴承和特殊的外罩；使用静止的反射锥体的方法的缺点包 括圆形光束按规定精确射入(TEMOO、 TEMOl)，相对精确校准的限制，还需要 校准调整和达到性能的附加光学组件；使用光纤捆绑式透镜的方法的缺点是这 种透镜加工工艺复杂，加工成本较高。
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光平面 投射装置，减少了投射激光参考面的过程中的活动部分，提高了校准的精度， 结构简单，成本低廉，具有很好的环境适应性，操作简单，易于实现。
本实用新型的技术解决方案是本实用新型是一种光平面投射装置，其特 殊之处在于，该装置包括折光镜、半透半反镜、柱面镜、激光模组，所述折光 镜设置在激光模组的出射光路上；所述半透半反镜的一面与柱面镜的圆周面相
切、另一面设置在折光镜的出射光路上；所述柱面镜设置在半透半反镜的透射
光路上。
上述装置还包括底座，所述激光模组设置在底座中；所述半透半反镜、柱 面镜环绕折光镜设置在底座上；所述半透半反镜与底座中心的同心圆的圆周相外切。
上述柱面镜竖直设置在底座上，所述柱面镜的轴线相交于激光模组孔中心 与半透半反镜和底座中心的同心圆的切点的连线的延长线。
上述半透半反镜与柱面镜是成对的；所述半透半反镜是一个或多个。 上述半透半反镜与柱面镜均匀分布设置在底座上。
上述折光镜的出射光束与其在半透半反镜上的入射面之间的夹角01=2^，
2N
且0<0^60°，其中N代表半透半反镜的个数。 上述半透半反镜至少是三个。
上述激光模组的出射光束是红色激光或绿色激光或可见光或不可见的电磁
辐射光。
上述半透半反镜上镀有反射、透射膜，所述反射、透射膜与激光模组的出
射光朿相适应。
上述折光镜是直角棱镜或反光镜。
本实用新型减少了投射激光参考面的过程中的活动部分，提高了校准的精 度，结构简单，具有很好的环境适应性，操作简单，易于实现；光路中所选用
的原材料都属于成熟产品，成本低廉，工艺简单。

图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的光路示意图。
具体实施方式

参见图l，本实用新型是一种光平面投射装置，该装置包括底座l、直角棱 镜2、半透半反镜3、柱面镜4、激光模组5，所述激光模组5设置在底座1中； 所述分光镜2设置在激光模组5的出射孔上；所述半透半反镜3、柱面镜4是成 对的，并环绕直角棱镜2均匀分布设置在底座1上；半透半反镜3的一面与柱 面镜4的圆周面相切、另一面设置在直角棱镜2的出射光路上、并与底座1的 同心圆的圆周相外切；柱面镜4竖直设置在底座1上，且柱面镜4的中心轴线 与底座1的交点、激光模组5的出射孔中心、半透半反镜3与底座1的同心圆 的切点在同一条直线上，即柱面镜4的轴线相交于激光模组5的出射孔中心与 半透半反镜3和底座1中心的同心圆的切点的连线的延长线。
本实施例中设有四组半透半反镜3及柱面镜4对，当激光模组5发出的光 束垂直射入直角棱镜2的一个直角面，到达直角棱镜2的斜面上反射到直角棱 镜2的另一个直角面上，从该直角面射出，再以一定的角度|3=90°-01 (a的大小 取决于半反镜的数目，0<o^60°)入射到第一组半透半反镜3及柱面镜4对中的 半透半反镜3上， 一部分光透过半透半反镜3到达柱面镜4，经柱面镜4后射出， 形成120。的扇形光面；另一部分光经半透半反镜3反射后经第二组半透半反镜 3及柱面镜4对形成又一 120。扇形光面射出，与第一部分的扇形光面部分重合， 形成更大的扇面；经第二组半透半反镜3及柱面镜4对反射的光到达第三组半
透半反镜3及柱面镜4对后，同样产生120°扇形光面并与第二部分扇面部分重 合，这样依次类推直到最后一个柱面镜产生的120°扇面、同时与第一组、和倒 数第二组半透半反镜3及柱面镜4对产生的扇形光面部分重合，最后就形成了 360。的基准光面。
以h a就是从直角棱镜2出射的光束与该光束在半透半反镜3上的入射面
之间的最小夹角，且a-g， a角的大小直接决定本实用新型最后产生的光平
2N
面均匀性问题。a角的大小可根据半透半反镜3或柱面镜4的数目N的多少确定。 N越多a越小，产生的平面基准光越均匀。一般N^3， 0<o^60°。
半透半反镜3上镀有反射、透射膜，要求不同位置的半透半反镜3的透过 率、和反射率各不相同， 一般根据下面公式计算假设半透半反镜3的数目为N
(N23)，则第一个半透半反镜3的透射率二丄xl00。/。，反射率=(1-丄)xiOO%;
N N
第二个半透半反镜3的透射率二丄x100。/。，反射率=(1-1) xlOO%;依次类
N-l N-l
推第N个半透半反镜3的投射率=~^~ xi00%，反射率=(1-~^^ )xlOO%。
N-(N-1) N-(N-1)
参见图2，直角棱镜2设置在激光模组5的出射光路6上，半透半反镜3设
置在直角棱镜2的出射光路7上，柱面镜4设置在半透半反镜3的透射光路8
上，图中a即为从直角棱镜2出射的光束光路7与该光束光路7在半透半反镜3
上的入射面之间的夹角，图中示意01=60°。
权利要求1、一种光平面投射装置，其特征在于该装置包括折光镜、半透半反镜、柱面镜、激光模组，所述折光镜设置在激光模组的出射光路上；所述半透半反镜的一面与柱面镜的圆周面相切、另一面设置在折光镜的出射光路上；所述柱面镜设置在半透半反镜的透射光路上。
2、 根据权利要求1所述的光平面投射装置，其特征在于该装置还包 括底座，所述激光模组设置在底座中；所述半透半反镜、柱面镜环绕折光镜 设置在底座上；所述半透半反镜与底座中心的同心圆的圆周相外切。
3、 根据权利要求2所述的光平面投射装置，其特征在于所述柱面镜 竖直设置在底座上，所述柱面镜的轴线相交于激光模组的孔中心与半透半反 镜和底座中心的同心圆的切点的连线的延长线。
4、 根据权利要求1或2或3所述的光平面投射装置，其特征在于所 述半透半反镜与柱面镜是成对的；所述半透半反镜是一个或多个。
5、 根据权利要求4所述的光平面投射装置，其特征在于所述半透半 反镜与柱面镜均匀分布设置在底座上。
6、 根据权利要求5所述的光平面投射装置，其特征在于所述折光镜的出射光束与其在半透半反镜上的入射面之间的夹角01=^ ，且0<o^60°，2N其中N代表半透半反镜的个数。
7、 根据权利要求6所述的光平面投射装置，其特征在于所述半透半反镜至少是三个。
8、 根据权利要求1所述的光平面投射装置，其特征在于所述激光模 组的出射光束是红色激光或绿色激光或可见光或不可见的电磁辐射光。
9、 根据权利要求1所述的光平面投射装置，其特征在于所述半透半 反镜上镀有反射、透射膜，所述反射、透射膜与激光模组的出射光束相适应。
10、 根据权利要求1所述的光平面投射装置，其特征在于所述折光镜是直角棱镜或反光镜。
专利摘要本实用新型涉及一种光平面投射装置，该装置包括折光镜、半透半反镜、柱面镜、激光模组，所述折光镜设置在激光模组的出射光路上；所述半透半反镜的一面与柱面镜的圆周面相切、另一面设置在折光镜的出射光路上；所述柱面镜设置在半透半反镜的透射光路上。本实用新型减少了投射激光参考面的过程中的活动部分，提高了校准的精度，结构简单，具有很好的环境适应性，操作简单，易于实现；光路中所选用的原材料都属于成熟产品，成本低廉，工艺简单。
文档编号G02B7/02GK201188146SQ200820028839
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者包艳玲, 孙文辉 申请人:西安华科光电有限公司