CN114421265A - 一种扫描一字线激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种扫描一字线激光器，其通过调节单个光学元件，即可改变一字线照射方向，实现一字线光束扫描，使得操作简单，且能满足重复比对性高的测量要求。其包括激光器、第一反射镜、第二反射镜、鲍威尔棱镜、以及转轴结构；所述激光器的出射光束为平行光，所述激光器的出射光束朝向所述第一反射镜设置；所述第一反射镜的反射光束的输出后方布置有第二反射镜，所述第二反射镜的第二反射光束的输出后方设置有所述鲍威尔棱镜；所述第二反射镜的非反射镜面一侧连接有所述转轴结构的输出轴，所述鲍威尔棱镜在第二反射镜转动过程中和第二反射镜保持相对静止。
Description
技术领域
本发明涉及激光的技术领域，具体为一种扫描一字线激光器。
背景技术
鲍威尔棱镜是一种非球面柱面镜，其入射面为复杂的二维非球面曲面，激光通过时会产生大量球面像差，从而重新分配光能量，减少中心区域的光能，并将光能增强至边缘区域，形成一条均匀直线，如图1所示，现有技术中将带有此光学效应的激光器称为一字线激光器。
现有的一字线激光器仅能在特定方向形成一字线光学效应，当需要调整一字线照射方向时，需将整机移动，其操作复杂，且对于重复比对性要求较高的测试或测量，由于整机移动，其使得重复比对性差，不能满足重复比对需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种扫描一字线激光器，其通过调节单个光学元件，即可改变一字线照射方向，实现一字线光束扫描，使得操作简单，且能满足重复比对性高的测量要求。
一种扫描一字线激光器，其特征在于，其包括：
激光器；
第一反射镜；
第二反射镜；
鲍威尔棱镜；
以及转轴结构；
所述激光器的出射光束为平行光，所述激光器的出射光束朝向所述第一反射镜设置；
所述第一反射镜的反射光束的输出后方布置有第二反射镜，所述第二反射镜的第二反射光束的输出后方设置有所述鲍威尔棱镜；
所述第二反射镜的非反射镜面一侧连接有所述转轴结构的输出轴，所述鲍威尔棱镜在第二反射镜转动过程中和第二反射镜保持相对静止；
所述第二反射镜的第二反射光束朝向所述鲍威尔棱镜的输入曲面设置。
其进一步特征在于：
所述第一反射镜为和所述激光器发出的平行光成45°角的平面镜，所述第二反射镜的反射面为和所述第一反射镜的反射光束成45°角的平面镜面，确保结构制作简单可靠；
所述第二反射镜具体为直角棱镜，所述直角棱镜的斜面为反射面；
所述直角棱镜和所述鲍威尔棱镜通过连接件组合形成整体结构，所述直角棱镜的平行于第二反射光束的直角边上固接有所述转轴结构的输出轴，所述转轴结构驱动直角棱镜和鲍威尔棱镜同步旋转动作、保持相对静止；
所述转轴结构的旋转轴在第一反射镜的入射点和第二反射镜的入射点的延长线上设置。
采用本发明的结构后，激光器出射光束为平行光束，入射至第一反射镜反射，再经第二反射镜反射出第二反射光束，第二反射光束入射至鲍威尔棱镜，产生一字线光束，二反射镜连同鲍威尔棱镜整体绕转轴结构的输出轴圆周旋转，一字线光束绕OO’轴圆周扫描，一字线光束为水平一字线或竖直一字线，其通过调节单个光学元件，即可改变一字线照射方向，实现一字线光束扫描，使得操作简单，且能满足重复比对性高的测量要求。附图说明
图1为鲍威尔棱镜产生一字线光学效应原理图；
图2为本发明的光学原理图；
图3为本发明所对应的具体实施结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
激光器10、平行光11、第一反射镜20、反射光束21、第二反射镜30、第二反射光束31、反射面32、鲍威尔棱镜40、转轴结构50、输出轴51、动力座52、动力轴53、同步带54、同步轮55、底座60、上座70、避让孔71、缺口槽72、轴承80、连接件90。
具体实施方式
一种扫描一字线激光器，见图2、图3，其包括激光器10、第一反射镜20、第二反射镜30、鲍威尔棱镜40以及转轴结构50；
激光器10的出射光束为平行光11，激光器10的出射光束朝向第一反射镜20设置；
第一反射镜20的反射光束21的输出后方布置有第二反射镜30，第二反射镜30的第二反射光束31的输出后方设置有鲍威尔棱镜40；
第二反射镜30的非反射镜面一侧连接有转轴结构50的输出轴51，鲍威尔棱镜40在第二反射镜30转动过程中和第二反射镜30保持相对静止；
第二反射镜30的第二反射光束31朝向鲍威尔棱镜40的输入曲面设置。
具体实施时，第一反射镜20为和激光器10发出的平行光成45°角的平面镜，第二反射镜30的反射面为和第一反射镜20的反射光束21成45°角的平面镜面，确保结构制作简单可靠；
第二反射镜30具体为直角棱镜，直角棱镜的斜面为反射面32；
直角棱镜和鲍威尔棱镜40通过连接件90组合形成整体结构，直角棱镜的平行于第二反射光束31的直角边上固接有转轴结构50的输出轴51，转轴结构50驱动直角棱镜和鲍威尔棱镜40同步旋转动作、保持相对静止；
转轴结构50的旋转轴51在第一反射镜的入射点O’和第二反射镜的入射点O的延长线上设置。
具体实施例中，第二反射镜30布置于第一反射镜20的上部位置，其还包括有底座60和上座70，上座70内固设有第二反射镜30和鲍威尔棱镜40、旋转轴51；底座60内设置有激光器10和第一反射镜20，上座70通过轴承80支承于底座60的上部定位孔位置，第一反射镜20的反射光束朝向第二反射镜30的斜面造型的反射面32设置，转轴结构50的动力座52置于底座60的上表面，转轴结构50的动力轴53通过同步带54、同步轮55连接旋转轴51的输入端，旋转轴51的转动带动整个上座70旋转，上座70对应于反射光束21的入口设置有避让孔71，上座70对应于鲍威尔棱镜40的一字线光束出口开有缺口槽72。
具体实施时，激光器10的波长为532nm；激光器10出射光束为平行光束，光束直径φ为2mm；鲍威尔棱镜40的扇角为70度；第二反射镜30为直角棱镜，直角棱镜连同鲍威尔棱镜40整体绕OO’轴圆周旋转；在圆周任一位置2m-5m远处形成一字线光斑宽度约2mm，一字线光束为水平一字线或竖直一字线。
其工作原理如下：激光器出射光束为平行光束，入射至第一反射镜反射，再经第二反射镜反射出第二反射光束，第二反射光束入射至鲍威尔棱镜，产生一字线光束，第二反射镜连同鲍威尔棱镜整体绕转轴结构的输出轴圆周旋转，一字线光束绕OO’轴圆周扫描，一字线光束为水平一字线或竖直一字线。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种扫描一字线激光器，其特征在于，其包括：
激光器；
第一反射镜；
第二反射镜；
鲍威尔棱镜；
以及转轴结构；
所述激光器的出射光束为平行光，所述激光器的出射光束朝向所述第一反射镜设置；
所述第一反射镜的反射光束的输出后方布置有第二反射镜，所述第二反射镜的第二反射光束的输出后方设置有所述鲍威尔棱镜；
所述第二反射镜的非反射镜面一侧连接有所述转轴结构的输出轴，所述鲍威尔棱镜在第二反射镜转动过程中和第二反射镜保持相对静止；
所述第二反射镜的第二反射光束朝向所述鲍威尔棱镜的输入曲面设置。
2.如权利要求1所述的一种扫描一字线激光器，其特征在于：所述第一反射镜为和所述激光器发出的平行光成45°角的平面镜，所述第二反射镜的反射面为和所述第一反射镜的反射光束成45°角的平面镜面。
3.如权利要求1所述的一种扫描一字线激光器，其特征在于：所述第二反射镜具体为直角棱镜，所述直角棱镜的斜面为反射面。
4.如权利要求3所述的一种扫描一字线激光器，其特征在于：所述直角棱镜和所述鲍威尔棱镜通过连接件组合形成整体结构，所述直角棱镜的平行于第二反射光束的直角边上固接有所述转轴结构的输出轴，所述转轴结构驱动直角棱镜和鲍威尔棱镜同步旋转动作、保持相对静止。
5.如权利要求1所述的一种扫描一字线激光器，其特征在于：所述转轴结构的旋转轴在第一反射镜的入射点和第二反射镜的入射点的延长线上设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210059874.9A CN114421265A (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种扫描一字线激光器 |
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| CN202210059874.9A CN114421265A (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种扫描一字线激光器 |
Publications (1)
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| CN114421265A true CN114421265A (zh) | 2022-04-29 |
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| CN202210059874.9A Pending CN114421265A (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种扫描一字线激光器 |
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| CN (1) | CN114421265A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114696193A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-07-01 | 杭州灵西机器人智能科技有限公司 | 用于3d测量的多线激光系统、产生及扫描方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109960043A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-02 | 杭州晟创激光科技有限公司 | 一种线状激光照明光源 |
| CN113075681A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-06 | 长沙思木锐信息技术有限公司 | 一种扫描装置和扫描测量系统 |
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- 2022-01-19 CN CN202210059874.9A patent/CN114421265A/zh active Pending
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