CN209842192U - 一种一字线光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一字线光源，包括壳体，壳体前端面上开设有安装槽，自壳体后端面向壳体内部开设有安装腔，安装腔中装配有激光准直点光源，安装腔与所述的安装槽通过通光孔连通；所述的安装槽中位于通光孔两侧形成有定位槽，定位槽中安装有柱面镜，定位槽可以有不同的构型，与柱面镜的端面点接触或与其圆柱面线接触；所述的柱面镜可通过点胶固定后，添加装饰盖，起到装饰、滤除杂光的作用，也可以添加由压片、固定螺钉及调试螺钉组成的调试机构，在一字线光源使用过程中可以进行柱面镜的调试，从而在保证调试精度的前提下，更好地满足客户需求。

Description

一种一字线光源

技术领域

本实用新型涉及激光光源技术领域，具体涉及一种一字线光源。

背景技术

激光线光源是一种在工业、建筑装饰、测绘、电子信息等领域中应用都十分普遍的激光光源，利用其内部安装的激光准直点光源射出的激光束通过柱面镜后形成平面光幕，照射在物体上后形成一条激光线。

柱面镜是激光线光源中重要的成线光学元件，准直光束通过柱面镜后形成平面光幕，柱面镜的圆柱体必须垂直于激光准直点光源的光轴，才能获得一个高精度的平面光幕；因此，柱面镜的定位、调试方式对平面光幕的精度和稳定性有着决定性影响。

传统的柱面镜定位结构，是采用一对相对光轴中心对称分布的锯缝，形成跷跷板结构，柱面镜固定在跷跷板上，利用两侧锯缝的螺钉进行柱面镜相对光轴垂直度的调试、定位，其主要的缺陷是调试完成的激光线光源存在调试应力，随着调试应力的释放，平面光幕的精度会发生变化，影响测量、定位的精度。另外这个结构方案很难实现自动化调试，员工培训周期长、调试效率低、生产周期长。

还有一种柱面镜固定的方式，同样采用上述锯缝形成的跷跷板结构，柱面镜采用弹簧压片固定，此方案的优点是容易拆修，但不易实现自动化安装、调试。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种一字线光源，该线光源的壳体端面上开设的定位槽结构能便于柱面镜的调试定位，提高激光线光源的调试精度和稳定性。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种一字线光源，包括壳体，壳体前端面上开设有安装槽，自壳体后端面向壳体内部开设有安装腔，安装腔中装配有激光准直点光源，安装腔的前端加工有与所述的安装槽连通的通光孔；

所述的安装槽中位于通光孔两侧形成有定位槽，定位槽中安装有柱面镜，其中，所述的定位槽的构型包括以下两种：

Ⅰ每个定位槽两侧的上边沿是两个互不平行的定位棱边，定位棱边与柱面镜的两个端面圆周形成点接触；

Ⅱ每个定位槽的一侧上边沿为定位棱边，该定位棱边与柱面镜的两个端面圆周形成点接触；定位槽的另一侧与安装槽的侧壁重合形成定位面，定位面与柱面镜的圆柱面形成线接触。

进一步地，所述的壳体前端扣装有装饰盖，装饰盖的中心处开设有出光口，出光口两侧的装饰盖向上形成一对凸起，凸起的内表面为与所述柱面镜外形相适配的弧形凹槽。

进一步地，所述的壳体前端面上设置有压片，压片上开设有通槽，通槽的两侧对称设置有用于固定柱面镜的弹片。

进一步地，所述的壳体前端的两侧对称开设有与所述安装槽连通的调试孔，调试孔中装配有调试螺钉。

进一步地，对于构型Ⅰ、构型Ⅱ，所述的定位槽的宽度沿远离激光准直点光源的光轴方向逐渐减小，定位槽宽度较大的一端与所述的通光孔相贯。

进一步地，对于构型Ⅰ，所述的定位槽两侧的上边沿的定位棱边相互对称。

进一步地，对于构型Ⅰ、构型Ⅱ，所述的定位槽为圆弧槽、梯形方槽或其它多边形槽，定位槽与安装槽的底面相贯形成所述的定位棱边或定位面，柱面镜安装时与所述的定位棱边点接触，与定位面线接触。

进一步地，所述的安装槽为条形槽，安装槽横贯壳体前端面或位于前端面内，其具有一对相互平行的侧壁。

进一步地，对于构型Ⅱ，所述的定位槽的定位棱边倾斜于安装槽的侧壁。

本发明具有以下技术特点：

1.本实用新型在激光线光源壳体前端面的柱面镜安装槽内的底面上开设了对称分布的梯形槽、变半径的圆弧槽或其他形状的多边形槽，从而使柱面镜安装槽内形成了用于安装柱面镜的定位棱边、定位面，该定位棱边与柱面镜的两侧端面之间形成点接触或定位面与柱面镜圆柱面形成线接触，柱面镜轴向移动调试过程中能精确调整柱面镜轴线与激光准直点光源的光轴呈90°夹角，从而使精度调整达到0误差状态，同时该结构也可以使柱面镜稳定定位。

2.在该激光线光源的一种实施例中，柱面镜调试定位完成后，用快速定位胶固定柱面镜两侧端面径向的四个点位，四个点位快速固定可以使柱面镜所受的胶合应力均衡，调试精度变化量非常小，再用固化慢的强力胶点在柱面镜两侧端面的槽内，使柱面镜固定并能承受高低温、跌落等冲击，能很好地满足客户要求。

3.在该激光线光源的另外一种实施例中，添加了调试机构，柱面镜可以用或不用胶固定，如果不用胶固定，可根据客户需求在使用时调试精度，更好地满足了客户需求。

附图说明

图1为实施例1的轴向剖视示意图；

图2的(a)为定位槽第一种构型时的示意图(壳体前端面俯视图)，(b)为第一种构型中，定位槽为圆弧槽时的示意图，(c)为第一种构型中，定位槽为梯形方槽时的示意图，(d)为柱面镜装配在定位槽第一种构型中的示意图，(e)为定位槽第二种构型时的示意图，(f)为柱面镜装配在第二种构型中的示意图；

图3为实施例1的结构加上装饰盖后的轴向剖视示意图；

图4为实施例1的结构加上装饰盖后的整体结构示意图；

图5为实施例2示意图；

图6的(a)、(b)为压片的整体结构示意图、俯视结构示意图；

图7为实施例2去掉压片、柱面镜后的示意图；

图8为实施例2沿柱面镜横截面的剖视示意图；

图9为实施例2沿柱面镜轴向的剖视示意图。

图中标号说明：1壳体，2前端面，3安装槽，4定位槽，5定位棱边，6通光孔，7第一点胶槽，8柱面镜，9第二点胶槽，10激光准直点光源，11装饰盖，12凸起，13出光口，14第一固定孔，15调试孔，16压片，17通光槽，18弹片，19第二固定孔，20固定螺钉，21调试螺钉，22定位面。

具体实施方式

本实用新型公开了一种一字线光源，包括壳体1，壳体1前端面2上开设有安装槽3，自壳体1后端面向壳体1内部开设有安装腔，安装腔中装配有激光准直点光源10，安装腔的前端加工有与所述的安装槽3连通的通光孔6；

所述的安装槽3中位于所述通光孔6两侧形成有定位槽4，定位槽4中安装有柱面镜8，其中，所述的定位槽4的构型可以有多种，包括以下两种：

Ⅰ每个定位槽4两侧的上边沿是两个互不平行的定位棱边5，定位棱边5与柱面镜8的两个端面圆周形成点接触；

Ⅱ每个定位槽4的一侧上边沿为定位棱边5，该定位棱边5与柱面镜8的两个端面圆周形成点接触；定位槽4的另一侧与安装槽3的侧壁重合形成定位面22，定位面22与柱面镜8的圆柱面形成线接触。

本实用新型中的一字线光源，安装槽3开设在其壳体1前端面2上，一般构型下，柱面镜8安装后，柱面镜8的圆柱体应至少有0.05mm以上露出前端面2；而在实际使用时，柱面镜8的圆柱体也可以低于前端面2。安装槽3的形状可有多种，例如条形(包括横贯前端面2的情况)、圆形或其他形状。

壳体1内部装有激光准直点光源10，点光源10发出的准直激光束从所述的通光孔6中射出，从柱面镜8的一侧圆柱面入射，通过柱面镜8的透射、折射以及反射，在柱面镜8的另一侧形成平面光幕；为了保证平面光幕的精度，柱面镜8的圆柱体必须垂直于激光准直点光源10的光轴，这就需要柱面镜8在安装后可以进行精准的调试和定位。

本方案中为了便于柱面镜8的定位和调试，在所述的安装槽3中开设了定位槽4，定位槽4设置一对，分布于通光孔6两侧；这一对定位槽4可以形状相同，对称分布，也可以形状不同；定位槽4的最大宽度应小于柱面镜8的直径。

可选地，对于构型Ⅰ、Ⅱ，所述的定位槽4的宽度沿远离壳体1轴线，即激光线光源的光轴方向逐渐减小，定位槽4宽度较大的一端与所述的通光孔6相贯。

如图2的(a)、(e)所示，所述的定位槽4的宽度，是指定位槽4两侧上边沿，即定位棱边5之间的距离，或者是指单侧定位棱边5到定位面22之间的距离，靠近通光孔6一端的宽度大且与通光孔6连通，向另一端宽度逐渐减小。这种结构的定位槽4，使得柱面镜8能在定位槽4上进行滑动以调整相对光轴的俯仰位置。

优选地，对于构型Ⅰ，所述的定位槽4两侧的上边沿的定位棱边5互不平行。如图2的(a)所示，本实施例中，定位棱边5不平行，而采用对称结构；这种的定位槽4，使得其不但便于加工成型，并且调整柱面镜8时，两侧能对称移动，保证了调试过程中的平稳。柱面镜8放入定位槽4中后，柱面镜8的两个端面圆周分别与定位槽4两个定位棱边5点接触，此时柱面镜8的两端面圆周上有四点和定位棱边5接触；在调试柱面镜8时，使柱面镜8沿着其轴向滑动，可以精确调整柱面镜8轴线与激光准直点光源10的光轴呈90°夹角，从而使直线精度达到零误差状态。

除了这种构型之外，两个定位槽4也可以不对称，例如两个定位槽4的长度不相同，或宽度变化趋势不同等。

可选地，所述的定位槽4为圆弧槽或梯形方槽，定位槽4与安装槽3的底面相贯形成所述的定位棱边5、定位面22，柱面镜8安装时与所述的定位棱边5点接触，与定位面22线接触。

如图2的(b)至(d)所示，定位槽4的形状可以有多种，例如图2的(b)所示的圆弧槽，这里的圆弧槽，是指定位槽4的横截面呈圆弧形结构；如图2的(c)所示的定位槽4则为梯形方槽，即定位槽4的横截面呈梯形结构。这两种定位槽4在加工过程中，与安装槽3底面相贯形成了定位棱边5、定位面22，柱面镜8安装时与所述的定位棱边5点接触，与定位面22线接触。采用这两种形状的定位槽4，具有加工、调试方便的特点。

在本实施例中，所述的定位槽4还可以是其他多边形状，例如阶梯形、圆弧形和梯形组合等；只要满足定位槽4与安装槽3的底面相贯形成所述的定位棱边5和定位面22即可。

可选地，对于构型Ⅰ、Ⅱ，本实施例中，所述的安装槽3为条形槽，安装槽3横贯壳体1前端面2或位于前端面2内，其具有一对相互平行的侧壁。

安装槽3在加工时一般加工为条形槽，安装槽3的两端可以穿出壳体1前端面2，也可以不穿出；安装槽3用于控制柱面镜8外露或沉入于前端面2的高度，以利于精度调试、点胶定位，同时可以控制柱面镜8径向产生晃动，使柱面镜8受到的胶合应力均衡。所述的相互平行的侧壁，是指安装槽3沿长度方向上相对的侧壁，侧壁可以被其它必要的构型打断形成不连续的侧壁，例如侧壁上具有凹槽、孔等结构，使得侧壁不连续。

安装槽3还可以根据工艺的实际条件加工成其他形状，例如圆形、椭圆形或其它不规则形状等。优选地，如图2的(e)所示，所述的定位槽4的定位棱边5倾斜于安装槽3的侧壁。

在前述的第Ⅱ种定位槽4构型中，定位槽4的一侧的定位棱边5为斜边，即倾斜于安装槽3侧壁，这是为了给定位槽4的宽度造成变化，使得柱面镜8放入后可以通过滑动的方式调节相对光轴的俯仰位置；另外一侧则与安装槽3侧壁重合形成定位面22，即定位槽4的该侧侧壁即为安装槽3的侧壁；在这种构型下，定位槽4一侧的定位棱边5与柱面镜8的两个端面圆周形成点接触，而另一侧的定位面22则与柱面镜8的圆柱面线接触。柱面镜8安装后如图2的(f)所示。

优选地，针对于构型Ⅰ，所述定位槽4的两个定位棱边5之间的夹角α为0°～20°。经发明人验证，在该角度范围下，柱面镜8调试精度速度快、稳定性好。

同样地，针对于构型Ⅱ，所述的定位槽4一侧的定位棱边5与另一侧的定位面22之间的夹角也可以加工为0°～20°。

以上对安装槽3的各个构型及每种构型下的细部特征进行了详细说明，下面通过实施例对本实用新型的激光线光源的精度调试结构进行进一步的阐述。

实施例1

在前述技术方案的基础上，如图1至图4所示，本实施例中，所述的柱面镜通过点胶来固定，具体地：

所述的安装槽3的两侧边缘对称分布有第一点胶槽7；如图2的(b)、(c)所示，第一点胶槽7为斜槽；当柱面镜8安装后，通过第一点胶槽7点上快速定位胶，例如光敏胶，四个点胶位的均衡分布可以使柱面镜8在快速固定时所受的胶合应力均衡，精度变化量小。

柱面镜8安装后，柱面镜8的端面与定位槽4两侧之间形成了第二点胶槽9，通过第一点胶槽7点胶定位后，再用固化慢的环氧胶或硅橡胶点在第二点胶槽9中，则对柱面镜8进行了有效固定。

安装槽3的上端面、柱面镜8的轴向两端四个第一点胶位可以设置不同构型的点胶槽、也可不设置点胶槽。

实施例1的基础上，可选地，所述的壳体前端扣装有装饰盖11，装饰盖11的中心处开设有出光口13，出光口13两侧的装饰盖11向上形成一对凸起12，凸起的内表面为与所述柱面镜外形相适配的圆弧形结构。

如图3、图4所示，装饰盖11为内腔与壳体前端径向适配的盖体，盖合在壳体的前端。装饰盖11的内腔底面有一段与柱面镜圆柱体适配的弧形凹槽，弧形凹槽的中心部位开设有出光口13，和弧形凹槽相对应的装饰盖11的外端面位置会形成一对弧形或方形或其它形状的凸起12，也可以不形成凸起，激光束射入柱面镜后，最终从出光口13投射出平面光幕，平面光幕投射在物体表面形成一字线激光。

装饰盖11的设置，不仅使得一字线光源外形更加美观，而且装饰盖11上出光口13和凸起12结构的设计，可消除柱面镜成线过程中两侧的杂光、螺纹干涉线等，使得成线质量更好。

实施例2

对于一些客户，有在使用前调试柱面镜的需求，为此本实施例中给出了一种柱面镜的调试机构。

如图5至图9所示，本实施例中不设第一点胶槽与装饰盖11，而在壳体前端面上设置有压片16，压片16上开设有通光槽17，通光槽17的两侧对称设置有用于固定柱面镜的弹片18；所述的壳体前端的两侧对称开设有与所述安装槽3连通的调试孔15，调试孔15中装配有调试螺钉21。

如图6的(a)、(b)所示，压片16为圆形片，压片16装配在壳体的前端面上，柱面镜的圆柱体与弹片18弹性接触，通过所述的弹片18的弹力对柱面镜的位置进行固定。在壳体的前端开设有第一固定孔14，对应地，在压片16上开设有第二固定孔19，通过固定螺钉20对压片16进行安装。

如图5、图7、图9所示，在调试孔15中装配的调试螺钉21，用于柱面镜位置的调试。具体使用时，通过工具旋转调试螺钉21，使调试螺钉21推动柱面镜在定位槽中移动，从而达到调试柱面镜的目的。

压片的形状、结构可以有多种，本实施例只是示例性的，不对其结构做限制。

Claims (9)

1.一种一字线光源，包括壳体(1)，壳体(1)前端面(2)上开设有安装槽(3)，自壳体(1)后端面向壳体(1)内部开设有安装腔，安装腔中装配有激光准直点光源(10)，安装腔的前端加工有与所述的安装槽(3)连通的通光孔(6)；其特征在于：

所述的安装槽(3)中位于通光孔(6)两侧形成有定位槽(4)，定位槽(4)中安装有柱面镜(8)，其中，所述的定位槽(4)的构型包括以下两种：

Ⅰ每个定位槽(4)两侧的上边沿是两个互不平行的定位棱边(5)，定位棱边(5)与柱面镜(8)的两个端面圆周形成点接触；

Ⅱ每个定位槽(4)的一侧上边沿为定位棱边(5)，该定位棱边(5)与柱面镜(8)的两个端面圆周形成点接触；定位槽(4)的另一侧与安装槽(3)的侧壁重合形成定位面(22)，定位面(22)与柱面镜(8)的圆柱面形成线接触。

2.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，所述的壳体(1)前端扣装有装饰盖(11)，装饰盖(11)的中心处开设有出光口(13)，出光口(13)两侧的装饰盖向上形成一对凸起(12)，凸起(12)的内表面为与所述柱面镜外形相适配的弧形凹槽。

3.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，所述的壳体(1)前端面(2)上设置有压片(16)，压片(16)上开设有通光槽(17)，通光槽(17)的两侧对称设置有用于固定柱面镜(8)的弹片(18)。

4.如权利要求1或3所述的一字线光源，其特征在于，所述的壳体(1)前端径向的两侧对称开设有与所述安装槽(3)连通的调试孔(15)，调试孔(15)中装配有调试螺钉(21)。

5.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，对于构型Ⅰ、构型Ⅱ，所述的定位槽(4)的宽度沿远离激光准直点光源(10)的光轴方向逐渐减小，定位槽(4)宽度较大的一端与所述的通光孔(6)相贯。

6.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，对于构型Ⅰ，所述的定位槽(4)两侧的上边沿的定位棱边(5)相互对称。

7.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，对于构型Ⅰ、构型Ⅱ，所述的定位槽(4)为圆弧槽、梯形方槽或其它多边形槽，定位槽(4)与安装槽(3)的底面相贯形成所述的定位棱边(5)和定位面(22)，柱面镜(8)安装时与所述的定位棱边(5)点接触，与定位面(22)线接触。

8.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，所述的安装槽(3)为条形槽，安装槽(3)横贯壳体(1)前端面(2)或位于前端面(2)内，其具有一对相互平行的侧壁。

9.如权利要求1所述的一字线光源，其特征在于，对于构型Ⅱ，所述的定位槽(4)的定位棱边(5)倾斜于安装槽(3)的侧壁。