CN111258075A - 一种可实现多线斑结构光功能的光学系统 - Google Patents

一种可实现多线斑结构光功能的光学系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其沿光的传播路径依序包括激光光源、准直透镜、Powell棱镜和分光组合件，所述分光组合件由至少两个依次紧密贴合连接的分光棱镜构成并且具有至少两个反射面，各反射面分别由相邻两个分光棱镜相互贴合形成，各反射面上分别镀有分光膜；所述激光光源发出的激光通过准直透镜准直后，再经过Powell棱镜形成均匀的线斑，然后进入分光组合件中再依次经过各反射面后，从分光组合件射出多束线斑光，且线斑光的束数与反射面的个数相同。与现有的玻璃或者塑料DOE器件方案相比，具有能量损耗小，灵活性高，可扩展等优点，商用前景广阔。

Description

一种可实现多线斑结构光功能的光学系统
技术领域
本发明涉及工业测绘领域，尤其涉及一种可实现多线斑结构光功能的光学系统。
背景技术
多束线斑光广泛应用于工业测绘领域，可以实现非接触、实时而且高精度对工件表面进行轮廓测绘，其中主要的器件之一就是产生这种多线斑的激光模组，目前这种激光模组的主要解决方案是采用激光二级管准直后，经过Powell棱镜及衍射器件DOE来产生多束结构光。由于玻璃DOE器件成本较高、对入射光的角度要求严格，能量损耗大并且会产生不需要的衍射次级。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能量损耗小，灵活性高，可扩展的可实现多线斑结构光功能的光学系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其沿光的传播路径依序包括激光光源、准直透镜、Powell棱镜和分光组合件，所述分光组合件由至少两个依次紧密贴合连接的分光棱镜构成并且具有至少两个反射面，各反射面分别由相邻两个分光棱镜相互贴合形成，各反射面上分别镀有分光膜；所述激光光源发出的激光通过准直透镜准直后，再经过Powell棱镜形成均匀的线斑，然后进入分光组合件中再依次经过各反射面后，从分光组合件射出多束线斑光，且线斑光的束数与反射面的个数相同。
相邻两个分光棱镜通过光胶或者胶合方式贴合连接在一起。
所述准直透镜可以为球面透镜、非球面透镜、多片球面透镜或者多片柱面透镜。
通过改变各反射面的分光比，以实现不同线斑光之间具有特定的能量差异。
通过改变各反射面的角度，可实现不同线斑光间带夹角输出。
本发明采用以上技术方案，与现有的玻璃或者塑料DOE器件方案相比，具有能量损耗小，灵活性高，可扩展等优点，商用前景广阔。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其沿光的传播路径依序包括激光光源1、准直透镜2、Powell棱镜3和分光组合件4，所述分光组合件4由至少两个依次紧密贴合连接的分光棱镜构成并且具有至少两个反射面，各反射面分别由相邻两个分光棱镜相互贴合形成，各反射面上分别镀有分光膜；所述激光光源1发出的激光通过准直透镜2准直后，再经过Powell棱镜3形成均匀的线斑，然后进入分光组合件4中再依次经过各反射面后，从分光组合件4射出多束线斑光，且线斑光的束数与反射面的个数相同。
相邻两个分光棱镜通过光胶或者胶合方式贴合连接在一起。
所述准直透镜2为球面透镜、非球面透镜、多片球面透镜或者多片柱面透镜。
通过改变各反射面的分光比，以实现不同线斑光之间具有特定的能量差异。
通过改变各反射面的角度，可实现不同线斑光间带夹角输出。
本发明采用以上技术方案，与现有的玻璃或者塑料DOE器件方案相比，具有能量损耗小，灵活性高，可扩展等优点，商用前景广阔。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明所做出的各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其特征在于：其沿光的传播路径依序包括激光光源、准直透镜、Powell棱镜和分光组合件，所述分光组合件由至少两个依次紧密贴合连接的分光棱镜构成并且具有至少两个反射面，各反射面分别由相邻两个分光棱镜相互贴合形成，各反射面上分别镀有分光膜；所述激光光源发出的激光通过准直透镜准直后，再经过Powell棱镜形成均匀的线斑，然后进入分光组合件中再依次经过各反射面后，从分光组合件射出多束线斑光，且线斑光的束数与反射面的个数相同。
2.根据权利要求1所述的一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其特征在于：相邻两个分光棱镜通过光胶或者胶合方式贴合连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其特征在于：所述准直透镜为球面透镜、非球面透镜、多片球面透镜或者多片柱面透镜。
4.根据权利要求1所述的一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其特征在于：通过改变各反射面的分光比，以实现不同线斑光之间具有特定的能量差异。
5.根据权利要求1所述的一种可实现多线斑结构光功能的光学系统，其特征在于：通过改变各反射面的角度，可实现不同线斑光间带夹角输出。
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