激光發(fā)射裝置及其光學(xué)組件和光學(xué)元件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光發(fā)射裝置及其光學(xué)組件和光學(xué)元件。所述光學(xué)組件，包括：前置鏡體，包括出光鏡面；多面鏡體，位于前置鏡體的后側(cè)；其中，出光鏡面為以垂直于第一平面的直線為中心軸的圓柱面的一部分；多面鏡體包括：入射鏡面，設(shè)置在多面鏡體的后側(cè)；出射鏡面，設(shè)置在多面鏡體的前側(cè)；第一側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的左側(cè)；第二側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的右側(cè)；入射鏡面平行于出射鏡面，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面均為垂直于第一平面的圓弧面。本實(shí)用新型光學(xué)組件能夠投射出具有較大頂角的激光。
【專利說明】激光發(fā)射裝置及其光學(xué)組件和光學(xué)元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光裝置，具體涉及一種光學(xué)組件、光學(xué)元件及具有該光學(xué)組件或者該光學(xué)元件的激光發(fā)射裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的激光投線儀中的柱面鏡通常使得投射出的水平或者豎直光線的發(fā)散角度比較小，這樣，所產(chǎn)生的水平或者豎直光線只能投射到位于激光投射儀前側(cè)的一面墻壁或者目標(biāo)物上，而不能投射到位于兩側(cè)的墻壁或者目標(biāo)物上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠投射出具有較大頂角的激光的光學(xué)組件。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0005]一種光學(xué)組件，包括:
[0006]前置鏡體，包括出光鏡面；
[0007]多面鏡體，位于前置鏡體的后側(cè)；
[0008]其中，出光鏡面為以垂直于第一平面的直線為中心軸的圓柱面的一部分；
[0009]多面鏡體包括:
[0010]入射鏡面，設(shè)置在多面鏡體的后側(cè)；
[0011]出射鏡面，設(shè)置在多面鏡體的前側(cè)；
[0012]第一側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的左側(cè)；
[0013]第二側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的右側(cè)；
[0014]入射鏡面平行于出射鏡面，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面均為垂直于第一平面的圓弧面。
[0015]進(jìn)一步地，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面左右對稱。
[0016]進(jìn)一步地，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面的圓弧面的圓心重合。
[0017]本實(shí)用新型還提出一種激光發(fā)射裝置，包括:
[0018]激光源，能發(fā)射一沿直線傳播的激光束；
[0019]激光發(fā)射裝置還包括:以上所述的光學(xué)組件；激光源射出激光束的方向平行于第一平面且垂直于入射鏡面。
[0020]本實(shí)用新型還提出一種光學(xué)元件，包括:多面鏡體，其包括:
[0021]出光鏡面，設(shè)置在多面鏡體的前側(cè)；
[0022]入射鏡面，設(shè)置在多面鏡體的后側(cè)；
[0023]第一側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的左側(cè)；
[0024]第二側(cè)向鏡面，設(shè)置在多面鏡體的右側(cè)；
[0025]其中，出光鏡面為以垂直于第一平面的直線為中心軸的圓柱面的一部分；
[0026]入射鏡面垂直于第一平面，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面均為垂直于第一平面的圓弧面。
[0027]進(jìn)一步地，多面鏡體還包括:平直鏡面，設(shè)置于多面鏡體的前側(cè)；出光鏡面凸出于平直鏡面。
[0028]進(jìn)一步地，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面左右鏡像對稱且它們的圓弧面的中心軸重合。
[0029]進(jìn)一步地，第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面左右鏡像對稱，出光鏡面所在的圓柱面的中心軸位于第一側(cè)向鏡面和第二側(cè)向鏡面左右對稱的鏡像平面中。
[0030]進(jìn)一步地，第一側(cè)向鏡面的圓弧面的中心軸、第二側(cè)向鏡面的圓弧面的中心軸和出光鏡面所在的圓柱面的中心軸重合。
[0031]本實(shí)用新型還提出一種激光發(fā)射裝置，包括:
[0032]激光源，能發(fā)射一沿直線傳播的激光束；
[0033]激光發(fā)射裝置還包括:以上所述的光學(xué)組件；激光源射出激光束的方向平行于第一平面且垂直于入射鏡面。
[0034]本實(shí)用新型的有益之處在于:該光學(xué)組件能夠使得激光源射入的激光經(jīng)過其射出后能夠發(fā)散形成的扇形面光平面的頂角較大，從而能夠產(chǎn)生較長的投射光線，進(jìn)而能夠產(chǎn)生多條投射光線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的激光發(fā)射裝置的立體圖；
[0036]圖2是圖1中的激光發(fā)射裝置的平面圖；
[0037]圖3是圖1中的激光發(fā)射裝置的平面圖，圖中還示出了激光出射的路徑；
[0038]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的激光發(fā)射裝置的立體圖；
[0039]圖5是圖4中的激光發(fā)射裝置的平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作具體的介紹。
[0041]本實(shí)用新型提出一種光學(xué)組件以及包括該光學(xué)組件的激光發(fā)射裝置，該激光發(fā)射裝置射出光線的覆蓋的角度范圍較大。
[0042]參照圖1至圖3所示本實(shí)用新型的第一實(shí)施例，本實(shí)用新型的激光發(fā)射裝置100至少包括:激光源10和光學(xué)組件20。需要說明的是，附圖中并沒有完整的示出激光發(fā)射裝置100的完整結(jié)構(gòu)，例如激光發(fā)射裝置100還包括的底座、外殼、電源、支架等裝置均未在圖中示出。
[0043]激光源10能發(fā)射沿直線傳播的激光。光學(xué)組件20用于將激光源10發(fā)射的激光分散成具有兩個角邊界的夾角平面。可以理解的，如果以夾角平面的角邊界延伸到無窮遠(yuǎn)處，那么可以將激光經(jīng)過光學(xué)組件20后所形成的光線的角邊界和無窮遠(yuǎn)處邊界所圍成的圖形稱作扇形面。這樣，該扇形面投射到一目標(biāo)平面上即形成一條投射直線，達(dá)到投線的目的。當(dāng)然因?yàn)楸緦?shí)用新型的光學(xué)組件20能夠增大所形成扇形面的頂角大小，從而增大扇形面的弧度，進(jìn)而激光經(jīng)過該光學(xué)組件20投射到多個目標(biāo)平面上時(shí)能夠在各個平面上均分別形成一條投射直線。進(jìn)而，對于激光發(fā)射裝置100而言，不僅可以在位于其前方的目標(biāo)平面上形成投射直線，也可以在位于其側(cè)面的目標(biāo)平面上形成投射直線，從而達(dá)到該激光發(fā)射裝置100通過一個激光源10即能夠在多個目標(biāo)平面上形成多條投射直線。
[0044]具體的，光學(xué)組件20包括:前置鏡體21和多面鏡體22，其中，多面鏡體22位于前置鏡體21的后側(cè)。需要說明的是，本實(shí)用新型的前后分別為附圖1中的X方向以及X方向的反方向，左右分別為圖中的Y方向以及Y方向的反方向，該方向并不作為限制本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。
[0045]前置鏡體21位于多面鏡體22的前側(cè)，其包括出光鏡面211，出光鏡面211為一個以垂直于第一平面的第一直線Al為中心軸的圓柱面的一部分。作為優(yōu)選方案，前置鏡體21為圓柱體，出光鏡面211可以為圓柱體的整個圓柱面。同樣的，當(dāng)受到激光發(fā)射裝置100的其它結(jié)構(gòu)的限制，實(shí)質(zhì)上能夠?qū)⒓す馔渡涑黾す獍l(fā)射裝置100的出光鏡面211通常只為圓柱面的一部分，或者當(dāng)前置鏡體21為一個圓柱體的一部分時(shí)，出光鏡面211也僅僅為圓柱體對應(yīng)的圓柱面的一部分。
[0046]這里需要說明的是，第一平面為一平行于激光源10發(fā)射出的激光的平面，第一直線Al垂直于第一平面。
[0047]多面鏡體22包括:入射鏡面221、出射鏡面222、第一側(cè)向鏡面223和第二側(cè)向鏡面 224。
[0048]入射鏡面221設(shè)置在多面鏡體22的后側(cè)，與激光源10的出光口(圖未標(biāo))正對，激光源10射出的激光垂直于入射鏡面221且最先投射到入射鏡面221。入射鏡面221為垂直于第一平面的平面。
[0049]出射鏡面222設(shè)置在多面鏡體22的前側(cè)，自入射鏡面221進(jìn)入到多面鏡體22的激光從出射鏡面222射出。出射鏡面222也垂直于第一平面，且與入射鏡面221平行。前置鏡體21位于出射鏡面222的前側(cè)，這樣經(jīng)過出射鏡面222射出的激光至少部分進(jìn)入到前置鏡體21后并經(jīng)出光鏡面211射出。
[0050]第一側(cè)向鏡面223設(shè)置在多面鏡體22的左側(cè)，能將激光源10射出的激光投射到第一側(cè)向鏡面223上后反射出激光發(fā)射裝置100。第一側(cè)向鏡面223為一段垂直于第一平面的圓弧面，這里所說的垂直于第一平面的圓弧面指的是，該圓弧面為一個以垂直于第一平面的直線作為直母線并按照圓弧軌跡運(yùn)動而形成的曲面，該圓弧面具有一個通過圓弧的圓心并平行于其直母線的中心軸。
[0051]第二側(cè)向鏡面224設(shè)置在多面鏡體22的右側(cè)，能將激光源10射出的激光投射到第二側(cè)向鏡面224上后反射出激光發(fā)射裝置100。第二側(cè)向鏡面224也為一段垂直于第一平面的圓弧面，這里所說的垂直于第一平面的圓弧面指的是，該圓弧面也為一個以垂直于第一平面的直線作為直母線按照圓弧軌跡運(yùn)動而形成的曲面，該圓弧面具有一個通過圓弧的圓心并平行于其直母線的中心軸。
[0052]這樣，如圖3所示，激光源10發(fā)射出的激光一部分直接進(jìn)入到多面鏡體22的入射鏡面221，然后經(jīng)出射鏡面222出射，出射的激光經(jīng)過前置鏡體21的出光鏡面211形成的光線的邊界L1、L2之間的夾角為β ;同時(shí)，激光源10的還有一部分激光投射到多面的第一側(cè)向鏡面223，然后反射形成一位于邊界L1、L2之外的左邊界L3 ;另外，激光源10的還有一部分激光投射到多面鏡體22的第二側(cè)向鏡面224，然后反射形成一位于邊界L1、L2之外的右邊界L4。這樣，激光源10發(fā)射出的激光經(jīng)過光學(xué)組件20后形成一個頂角為α的扇形面，該扇形面的弧度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的激光發(fā)射裝置100僅僅具有一個前置鏡體21的情況下形成的頂角為β的扇形面的弧度，從而本實(shí)用新型的光學(xué)組件20能夠有效的增大激光發(fā)射裝置100發(fā)射出的扇形面的弧度，從而能夠使得該激光發(fā)射裝置100發(fā)射出的激光投射到位于其前側(cè)的目標(biāo)平面以及位于左右兩側(cè)且與前側(cè)的目標(biāo)平面垂直的平面上時(shí)分別形成一條投射直線。換句換說，當(dāng)將該激光發(fā)射裝置100設(shè)置于一個六面體內(nèi)時(shí)，在一個該光學(xué)組件20的作用下至少能夠在三個目標(biāo)平面上形成投射直線，更優(yōu)選的，當(dāng)形成扇形面的弧度足夠大時(shí)，還能夠在四個目標(biāo)平面上形成投射直線。
[0053]作為優(yōu)選方案，第一側(cè)向鏡面223和第二側(cè)向鏡面224左右對稱，且兩者的圓弧面所對應(yīng)的圓心重合，更進(jìn)一步的，多面鏡體22為左右鏡像對稱結(jié)構(gòu)，第一側(cè)向鏡面223和第二側(cè)向鏡面224也鏡像對稱，前置鏡體21的出光鏡面211的圓柱面的中心軸第一直線Al位于多面鏡體22的鏡像平面內(nèi)，這樣，對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠使得激光發(fā)射裝置100發(fā)射出的投射直線也左右均勻分布。
[0054]作為優(yōu)選方案，為了盡可能的增大扇形面的弧度，還使得出光鏡面211、第一側(cè)向鏡面223、第二側(cè)向鏡面224的圓弧面的弧度之和大于等于180度。
[0055]參照圖4和圖5所示，本實(shí)用新型還提出一種更優(yōu)選的第二實(shí)施例的激光發(fā)射裝置100'及其光學(xué)元件20'，激光發(fā)射裝置100'與第一實(shí)施例中的大致相同，包括激光源10'，區(qū)別僅在于光學(xué)元件20與光學(xué)組件的不同，以下僅介紹本實(shí)施例與第一實(shí)施例中的區(qū)別部分:
[0056]光學(xué)兀件20'包括多面鏡體(圖未標(biāo))，該多面鏡體包括:出光鏡面21'、入射鏡面22'、平直鏡面23'、第一側(cè)向鏡面24'以及第二側(cè)向鏡面25'。
[0057]出光鏡面21'設(shè)置于多面鏡體的前側(cè)，其為以垂直于第一平面的第一直線Al'為中心軸的圓柱面的一部分。
[0058]入射鏡面22'設(shè)置在多面鏡體的后側(cè)，與激光源10'的出光口(圖未標(biāo))正對，激光源10'射出的激光垂直于入射鏡面22'且最先投射到入射鏡面22'。入射鏡面22'為垂直于第一平面的平面。
[0059]平直鏡面23'設(shè)置在多面鏡體的前側(cè)，光學(xué)元件20'包括兩段垂直于第一平面的平直鏡面23'，出光鏡面21'與平直鏡面23'連續(xù)相接，位于兩段平直鏡面23'的中間，且凸出于平直鏡面23'。這樣，自入射鏡面22'進(jìn)入到多面鏡體的激光可從出光鏡面21'射出。
[0060]第一側(cè)向鏡面24'設(shè)置在多面鏡體的左側(cè)，能將激光源10'射出的激光投射到第一側(cè)向鏡面24'上后反射出激光發(fā)射裝置100'。第一側(cè)向鏡面24'為一段垂直于第一平面的圓弧面，這里所說的垂直于第一平面的圓弧面指的是，該圓弧面為一個以垂直于第一平面的直線作為直母線按照圓弧軌跡運(yùn)動而形成的曲面，該圓弧面具有一個通過圓弧的圓心并平行于其直母線的中心軸。
[0061]第二側(cè)向鏡面25'設(shè)置在多面鏡體的右側(cè)，能將激光源10'射出的激光投射到第二側(cè)向鏡面25'上后反射出激光發(fā)射裝置100'。第二側(cè)向鏡面25'也為一段垂直于第一平面的圓弧面，這里所說的垂直于第一平面的圓弧面指的是，該圓弧面也為一個以垂直于第一平面的直線作為直母線按照圓弧軌跡運(yùn)動而形成的曲面，該圓弧面具有一個通過圓弧的圓心并平行于其直母線的中心軸。
[0062]作為優(yōu)選方案，第一側(cè)向鏡面24'和第二側(cè)向鏡面25'左右鏡像對稱，且它們兩者圓弧面的圓心重合。進(jìn)一步的，出光鏡面21'所在的圓柱面的中心軸第一直線Al'位于第一側(cè)向鏡面24'和第二側(cè)向鏡面25'左右對稱的鏡像平面中。更進(jìn)一步的，第一側(cè)向鏡面2V的圓弧面的中心軸、第二側(cè)向鏡面25'的圓弧面的中心軸和出光鏡面2P所在的圓柱面的中心軸重合。這樣，對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠使得激光發(fā)射裝置100'發(fā)射出的投射直線也左右均勻分布。
[0063]作為優(yōu)選方案，同第一實(shí)施例，本實(shí)施例中的激光發(fā)射裝置10(V中的激光源1r發(fā)射出的沿直線傳播的激光束的方向平行于第一平面且垂直于入射鏡面22'。
[0064]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)組件，其特征在于，包括: 前置鏡體，包括出光鏡面； 多面鏡體，位于所述前置鏡體的后側(cè)； 其中，所述出光鏡面為以垂直于第一平面的直線為中心軸的圓柱面的一部分； 所述多面鏡體包括: 入射鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的后側(cè)； 出射鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的前側(cè)； 第一側(cè)向鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的左側(cè)； 第二側(cè)向鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的右側(cè)； 所述入射鏡面平行于所述出射鏡面，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面均為垂直于所述第一平面的圓弧面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面左右對稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面的圓弧面的圓心重合。
4.一種激光發(fā)射裝置，包括: 激光源，能發(fā)射一沿直線傳播的激光束； 其特征在于，所述激光發(fā)射裝置還包括:如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的光學(xué)組件；所述激光源射出所述激光束的方向平行于所述第一平面且垂直于所述入射鏡面。
5.一種光學(xué)元件，其特征在于，包括:多面鏡體，其包括: 出光鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的前側(cè)； 入射鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的后側(cè)； 第一側(cè)向鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的左側(cè)； 第二側(cè)向鏡面，設(shè)置在所述多面鏡體的右側(cè)； 其中，所述出光鏡面為以垂直于第一平面的直線為中心軸的圓柱面的一部分； 所述入射鏡面垂直于所述第一平面，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面均為垂直于所述第一平面的圓弧面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述多面鏡體還包括:平直鏡面，設(shè)置于所述多面鏡體的前側(cè)；所述出光鏡面凸出于所述平直鏡面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面左右鏡像對稱且它們的圓弧面的中心軸重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面左右鏡像對稱，所述出光鏡面所在的圓柱面的中心軸位于所述第一側(cè)向鏡面和所述第二側(cè)向鏡面左右對稱的鏡像平面中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第一側(cè)向鏡面的圓弧面的中心軸、所述第二側(cè)向鏡面的圓弧面的中心軸和所述出光鏡面所在的圓柱面的中心軸重合。
10.一種激光發(fā)射裝置，包括: 激光源，能發(fā)射一沿直線傳播的激光束； 其特征在于，所述激光發(fā)射裝置還包括:如權(quán)利要求5至9任意一項(xiàng)所述的光學(xué)組件；所述激光源射出所述激光束的方向平行于所述第一平面且垂直于所述入射鏡面。
【文檔編號】G02B27/30GK204256280SQ201420696636
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】吳兵 申請人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司