CN218601656U - 用于远距离工作的线激光同轴光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置，包括外壳，所述外壳内依次设有：分光镜、整形光路及激光光源电路，所述整形光路与所述激光光源电路连接；激光光源电路用于发出激光，所述激光通过光纤传导至所述整形电路，由所述整形光路进行整形后通过所述分光镜输出。本实用新型中激光光源电路经过整形光路的整形，形成均匀性、方向性良好的线性光源，再通过分光镜，形成良好的线性同轴光源。本发明解决了现有市场同轴光源检测距离限制的问题，并且通过同轴方式又解决了视觉检测阴影严重的问题，提高了光斑利用率；除此之外，本申请可应用于远、近各种检测环境。

Description

用于远距离工作的线激光同轴光源装置

技术领域

本实用新型属于激光光源技术领域，具体涉及一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置。

背景技术

随着技术的不断发展，自动化需求越来越高，各行各业对视觉检测的应用需求大大增加，而工业线扫相机作为检测领域的常用设备，各种对视觉检测的需求越来越多。

相关技术中，线扫相机需要附加光源照明以提供相机足够亮度，形成良好的成像效果。但是，现有市场中，同轴光源存在均匀性不好、稳定性差、检测距离近等问题。现有市场的同轴光源检测因为距离近的原因，又导致远距离视觉检测存在严重的阴影问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置以解决现有的同轴光源远距离视觉检测存在阴影的问题。

为实现以上目的，实用新型采用如下技术方案：一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置，包括：外壳，所述外壳内依次设有：分光镜、整形光路及激光光源电路，所述整形光路与所述激光光源电路连接；

所述激光光源电路用于发出激光，所述激光通过光纤传导至所述整形电路，由所述整形光路进行整形后通过所述分光镜输出。

进一步的，所述激光光源电路包括：

电路板和设置在所述电路板上的激光控制电路和激光器；

所述激光控制电路用于控制激光器发出激光。

进一步的，所述整形光路包括：主镜筒，所述主镜筒内设有第一镜筒和第二镜筒；

所述主镜筒的一端设有光纤接口法兰；所述第一镜筒内设有第一镜片和第二镜片，所述第二镜筒内设有棱镜；所述第一镜片和第二镜片用于将激光光斑整形为准直点光斑，所述棱镜用于将所述准直点光斑整形为一字光斑；

其中，所述光纤接口法兰、第一镜片、第二镜片以及棱镜的中心位于同一条中轴线上。

进一步的，所述第一镜片和第二镜片均采用平凸透镜，且所述第一镜片和第二镜片的凸面均与激光的传播方向一致。

进一步的，所述分光镜与所述整形光路发出的一字光斑形成45度夹角。

进一步的，所述外壳内壁与所述分光镜相邻的一侧设有绒面陷光结构，用于接收所述分光镜透过的光。

进一步的，所述外壳外侧与所述绒面陷光结构相邻的一侧设有散热结构。

进一步的，所述外壳的上侧壁和下侧壁与所述分光镜分光的光路上均设有出光窗口，所述出光窗口上设有增透玻璃。

进一步的，所述电路板底部设有导热层。

本实用新型采用以上技术方案，所能达到的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种激光光源电路发出激光，激光经过整形光路的整形，形成均匀性、方向性良好的线性光源，再通过分光镜，形成良好的线性同轴光源。本发明解决了现有市场同轴光源检测距离限制的问题，并且通过同轴方式又解决了视觉检测阴影严重的问题，提高了光斑利用率；除此之外，本申请可应用于远、近各种检测环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的整形光路的结构示意图；

图3为本实用新型提供的绒面陷光结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的用于远距离工作的线激光同轴光源装置。

如图1所示，本实用新型提供一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置，包括：外壳1，所述外壳1内依次设有：分光镜2、整形光路3及激光光源电路4，所述整形光路3与所述激光光源电路4连接；

所述激光光源电路4用于发出激光，所述激光通过光纤9传导至所述整形电路，由所述整形光路3进行整形后经过所述分光镜2输出。

本申请提供的一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置的工作原理是，激光光源电路4发出激光后，激光通过光纤传导至整形光路3，整形光路3对激光进行整形，整形后得到均匀性好、方向性好的线性光斑，解决了同轴光源存在均匀性不好、稳定性差、检测距离近的问题。然后线性光斑经过分光镜2将线性光斑整形成一种同轴性高的线性光斑后射出。

一些实施例中，所述激光光源电路4包括：电路板41和设置在所述电路板41上的激光控制电路(图中未示出)和激光器42。需要说明的是，本申请中的激光控制电路和激光器可采用现有技术实现，本申请在此不再赘述。

如图2所示，本申请提供的所述整形光路3包括：主镜筒31，所述主镜筒31内设有第一镜筒32和第二镜筒33；

所述主镜筒31的一端设有光纤接口法兰311；所述第一镜筒32内设有第一镜片321和第二镜片322，所述第二镜筒33内设有棱镜331；所述第一镜片321和第二镜片322用于将激光光斑整形为准直点光斑，所述棱镜331用于将所述准直点光斑整形为一字光斑；

其中，所述光纤接口法兰311、第一镜片321、第二镜片322以及棱镜331的中心位于同一条中轴线上。

作为一种优选的实施方式，所述第一镜片321和第二镜片322均采用平凸透镜，且所述第一镜片321和第二镜片322的凸面均与激光的传播方向一致。

具体的，如图2所示，主镜筒31为整形光路3的壳体，用于固定第一镜筒32和第二镜筒33；本申请中光纤接口法兰311为对接光纤9的对接接口，用于将光纤准确对接到整形光路3中，以保证激光光斑准确发射到第一镜片321上，第一镜片321和第二镜片322均为凸透镜，且与激光发射方向一致，凸透镜使得从光纤9传导出的激光光斑整形为准直点光斑，然后准直点光斑到达棱镜331，棱镜331用于将准直光斑整形为准直的一字光斑。需要说明的是，光纤接口法兰311、第一镜片321、第二镜片322以及棱镜331的中心位于同一条中轴线上。

所述分光镜2与所述整形光路3发出的一字光斑形成夹角。所述夹角为45度。

优选的，如图3所示，所述外壳1内壁与所述分光镜2相邻的一侧设有绒面陷光结构5，用于接收所述分光镜2透过的光。

具体的，本申请分光镜2倾斜45°置于整形光路左侧，接收激光光源电路4发出的由整形光路整形后的均匀性好、方向性好的线性光斑，将线性光斑整形成一种同轴性高的线性光斑，改善了视觉检测中的阴影严重问题。

一些实施例中，所述外壳1内壁与所述分光镜2相邻的一侧设有绒面陷光结构5，用于接收所述分光镜2透过的光。

一些实施例中，所述外壳1外侧与所述绒面陷光结构5相邻的一侧设有散热结构6。

可以理解的是，由于高同轴性问题，分光镜2透过的光斑在外壳1内部会有漫反射现象影响成像的均匀性以及亮度，所以在外壳1内部设置绒面陷光结构5将分光镜2透过的光吸收，解决分光镜2透光造成的漫反射影响均匀性、影响亮度问题。

而由于绒面吸光结构的原因，一部分光功率会以热形式表现，所以外壳1外部设置的散热结构6将热能导出到系统外部，解决了系统散热问题。

一些实施例中，所述外壳1的上侧壁和下侧壁与所述分光镜2分光的光路上均设有出光窗口7，所述出光窗口7上设有增透玻璃8。

一些实施例中，所述半导体激光器42通过光纤9与整形光路3连接。

优选的，所述电路板41底部设有导热层。

本申请中外壳1设置的出光窗口7置于分光镜2的垂直上下两侧，在出光窗口7检测实际物体。

作为一个具体的实施方式，本申请中激光光源电路4置于外壳1最右侧，整形光路置于激光光源系电路左侧与激光光源电路4相连，整形光路将光斑整形成一条均匀性好、方向性好的线性一字光斑。解决了均匀性以及只能近距离检测问题。分光镜2倾斜一定角度，置于整形光路左侧，接收激光光源电路4发出的由整形光路整形后的均匀性好、方向性好的线性光斑，将线性光斑整形成一种同轴性高的线性光斑。改善了视觉检测中的阴影严重问题。由于高同轴性问题，分光镜2透过的光斑在外壳1内部会有漫反射现象影响成像的均匀性以及亮度。所以在外壳1内部设置绒面陷光结构5将分光镜2透过的光吸收，解决了分光镜2透光造成的漫反射影响均匀性、影响亮度问题。而由于绒面吸光结构的原因，一部分光功率会以热形式表现，所以外壳1外部设置的散热结构6将热能导出到系统外部。解决了系统散热问题。由于分光镜2倾斜角度的原因外壳1设置的出光窗口7置于应置于外壳1上下两侧中分光镜2分光后的光路上。需要说明的是分光镜2倾斜角度是视分光进规格来定，角度可以在10°-80°倾斜。同时外部的成像系统也需倾斜角度来与光源同轴。具体实施方案以及限制视实际来定，本说明内容不应理解为对本申请的限制。

综上所述，本实用新型提供的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其中激光光源电路经过整形光路的整形，形成均匀性、方向性良好的线性光源，再通过分光镜，形成良好的线性同轴光源。本发明解决了现有市场同轴光源检测距离限制的问题，并且通过同轴方式又解决了视觉检测阴影严重的问题，提高了光斑利用率；除此之外，本申请可应用于远、近各种检测环境。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，包括：外壳，所述外壳内依次设有：分光镜、整形光路及激光光源电路，所述整形光路与所述激光光源电路连接；

所述激光光源电路用于发出激光，所述激光通过光纤传导至所述整形光路，由所述整形光路进行整形后通过所述分光镜输出。

2.根据权利要求1所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述激光光源电路包括：

电路板和设置在所述电路板上的激光控制电路和激光器；

所述激光控制电路用于控制激光器发出激光。

3.根据权利要求1所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述整形光路包括：主镜筒，所述主镜筒内设有第一镜筒和第二镜筒；

所述主镜筒的一端设有光纤接口法兰；所述第一镜筒内设有第一镜片和第二镜片，所述第二镜筒内设有棱镜；所述第一镜片和第二镜片用于将激光光斑整形为准直点光斑，所述棱镜用于将所述准直点光斑整形为一字光斑；

其中，所述光纤接口法兰、第一镜片、第二镜片以及棱镜的中心位于同一条中轴线上。

4.根据权利要求3所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，

所述第一镜片和第二镜片均采用平凸透镜，且所述第一镜片和第二镜片的凸面均与激光的传播方向一致。

5.根据权利要求3所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述分光镜与所述整形光路发出的一字光斑形成45度夹角。

6.根据权利要求3所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述外壳内壁与所述分光镜相邻的一侧设有绒面陷光结构，用于接收所述分光镜透过的光。

7.根据权利要求6所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述外壳外侧与所述绒面陷光结构相邻的一侧设有散热结构。

8.根据权利要求6所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述外壳的上侧壁和下侧壁与所述分光镜分光的光路上均设有出光窗口，所述出光窗口上设有增透玻璃。

9.根据权利要求2所述的用于远距离工作的线激光同轴光源装置，其特征在于，所述电路板底部设有导热层。

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