CN101178450A - 锥形反射镜及其应用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锥形反射镜，是将环绕通过其本体的纵向轴线的剖面，设计成自其纵向轴线分别向两侧延伸的两条圆锥曲线，且两圆锥曲线的焦点，是重迭在纵向轴在线。此外，锥形反射镜与雷射二极管构成的应用装置，则可将雷射二极管所产生的光束，展开为与锥形反射镜的纵向轴线间具有一预设夹角的伞形光面。
Description
技术领域
本发明涉及一种反射镜，且特别是涉及一种锥形反射镜及其应用装置。
背景技术
在建筑、装潢等工程领域中，经常会使用能在目标物上投射出一字线、十字线或其它各种不同样式的雷射光的水平仪，来作为标定施工参考线或面的辅助工具。
为了能在目标物上投射出一字线，通常是在雷射模块前方设置圆柱镜片，以藉由圆柱镜片的折射，来将雷射模块所产生的平行激光束展开为所需的扇形光面，当扇形光面投射在目标物上时，便形成可供参考的一字线。
另一种方式是应用马达来带动平行激光束旋转，并利用旋转的平行激光束投射在目标物上的视觉暂留，而在目标物上产生所需的一字线。此种方式虽可获得具有较高亮度的参考线，却因为需应用马达来带动旋转，使得水平仪的设计趋于复杂。
因此，中国台湾公告第504076号专利乃提出一种利用圆锥状反射镜，来将雷射模块所产生的平行激光束展开为三百六十度的环形光面，进而在目标物上产生一字线的装置。此种方式除了必须应用准直透镜，先行将雷射二极管所产生的激光束，准直为平行激光束外，圆锥状反射镜的角锥角度的精度要求也高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种锥形反射镜，其无须使用准直透镜，来将雷射二极管所产生的激光束，准直为平行激光束，即可将雷射二极管所产生的激光束，展开为三百六十度的环形光面。
为达上述及其它目的，本发明提供一种锥形反射镜。此锥形反射镜具有一本体，而环绕通过其本体的一纵向轴线的剖面，是设计成自其纵向轴线分别向两侧延伸的两条圆锥曲线，且两圆锥曲线的焦点，是重迭于其纵向轴在线。
本发明另提供一种锥形反射镜应用装置，包括锥形反射镜与光源。锥形反射镜具有一本体，而环绕通过其本体的一纵向轴线的剖面，是设计成自其纵向轴线分别向两侧延伸的两条圆锥曲线，且两圆锥曲线的焦点，是重迭于其纵向轴在线。光源是装置于两圆锥曲线相互重迭的焦点上，用以产生朝向锥形反射镜投射的一光束。其中，锥形反射镜会将光源所产生的光束，展开为与其纵向轴线间具有一预设夹角的伞形光面。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1是显示根据本发明第一实施例的一种锥形反射镜应用装置的立体图。
图2是显示根据本发明第一实施例的一种锥形反射镜应用装置的剖面示意图。
图3是显示根据本发明第二实施例的一种锥形反射镜应用装置的剖面示意图。
图4是显示根据本发明第三实施例的一种锥形反射镜应用装置的剖面示意图。
附图标号如下：10、30、40应用装置；11、31、41锥形反射镜；12、32、42光源；13、33、43激光束；111、311、411圆柱状本体；112、312、412纵向轴线；113、114、313、314抛物线；115、315、415、417、418焦点；131、331、431伞形光面；413、414椭圆线。
具体实施方式
请参考图1与图2所示，其分别为根据本发明第一实施例的一种锥形反射镜应用装置立体图与剖面示意图。图中，应用装置10包括锥形反射镜11与例如是雷射二极管的光源12，其中，光源12除了雷射二极管外，并不需要使用准直透镜，来将雷射二极管所产生的激光束13，准直为平行激光束。另外，当光源12为例如绿光雷射等二极管激发式固态雷射(Diode Pumping Solid State Laser，简称DPSS)时，也可以省略其扩束镜中的准直透镜，使光源12产生出发散的激光束13。
锥形反射镜11较佳地为一圆柱状本体111，圆柱状本体111的中心位置具有一参考的纵向轴线112，而环绕通过圆柱状本体111的纵向轴线112的任意剖面，则如图2所示地，是设计成自其纵向轴线112分别向两侧延伸的两条抛物线113与114，且两抛物线113与114的焦点115，是重迭在纵向轴线112的一点上。
光源12是配置在两抛物线113与114相互重迭的焦点115上，所产生的激光束13则朝向锥形反射镜11投射。因此，锥形反射镜11便会将光源12所产生的激光束13，展开为与纵向轴线112间具有一预设夹角A的伞形光面131。此处，由于两抛物线113与114的开口是分别以水平方向朝向两侧，且光源12是配置在两抛物线113与114相互重迭的焦点115上，故预设夹角A的角度为九十度，而伞形光面131则为三百六十度环绕锥形反射镜11的环形的平行雷射光。
请参考图3所示，其为根据本发明第二实施例的一种锥形反射镜应用装置的剖面示意图。与图1及图2相同地，应用装置30也包括锥形反射镜31与例如是雷射二极管的光源32，其中，光源32除了雷射二极管外，并不需要使用准直透镜，来将雷射二极管所产生的激光束33，准直为平行激光束。
锥形反射镜31的结构与图1及图2大致相同，惟其由圆柱状本体311的纵向轴线312分别向两侧延伸的两条抛物线313与314的开口角度，并非如图2所示地以水平方向朝向两侧，而是如图3所示地与纵向轴线312呈四十五度夹角，且两抛物线313与314的焦点315，同样重迭在纵向轴线312的一点上。
光源32也是配置在两抛物线313与314相互重迭的焦点315上，因此，锥形反射镜31乃将光源32所产生的激光束33，展开为与纵向轴线312间具有四十五度夹角的伞形光面331。此处虽然是以四十五度夹角为例，然熟悉本领域的普通一般技术人员应知，如欲产生具有不同夹角的伞形光面331时，只要将锥形反射镜31的两条抛物线313与314的开口角度配合调整即可。
请参考图4所示，其为根据本发明第三实施例的一种锥形反射镜应用装置的剖面示意图。与图1及图2相同地，应用装置40也包括锥形反射镜41与例如是雷射二极管的光源42，其中，光源42除了雷射二极管外，同样不需要使用准直透镜，来将雷射二极管所产生的激光束43，准直为平行激光束。
锥形反射镜41的结构与图1及图2大致相同，惟其由圆柱状本体411的纵向轴线412分别向两侧延伸的两条圆锥曲线为椭圆线413与414，而非如图2所示的抛物线113与114。其中，两椭圆线413与414的焦点415，是重迭在纵向轴线412的一点上，且两椭圆线413与414的椭圆长轴是分别以水平方向而朝向两侧。
光源42是配置在两椭圆线413与414相互重迭的焦点415上，因此，锥形反射镜41乃是将光源42所产生的激光束43，展开为与纵向轴线412间具有接近于九十度的夹角，且三百六十度环绕纵向轴线412的伞形光面431。此外，由于椭圆线413与414的光学特性的不同，所产生的伞形光面431的激光束43并非平行光束，而是会聚焦在椭圆线413与414的另一焦点417与418上。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的普通一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与润饰，亦属本发明的范围。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
Claims (10)
1.一种锥形反射镜，具有一本体，其特征在于：环绕通过该本体的一纵向轴线的剖面，是设计成自该纵向轴线分别向两侧延伸的两条圆锥曲线，且该两圆锥曲线的焦点，是重迭于该纵向轴在线。
2.如权利要求1所述的锥形反射镜，其特征在于，该两圆锥曲线为抛物线。
3.如权利要求1所述的锥形反射镜，其特征在于，该两圆锥曲线为椭圆线。
4.如权利要求1所述的锥形反射镜，其特征在于，该本体为一圆柱状本体，而该纵向轴线则位于该圆柱状本体的中心位置。
5.一种锥形反射镜应用装置，其特征在于，包括：
一锥形反射镜，具有一本体，环绕通过该本体的一纵向轴线的剖面，是设计成自该纵向轴线分别向两侧延伸的两条圆锥曲线，且该两圆锥曲线的焦点，是重迭于该纵向轴在线；以及
一光源，装置于该两圆锥曲线相互重迭的焦点上，用以产生朝向该锥形反射镜投射的一光束；
其中，该锥形反射镜将该光束展开为与该纵向轴线间具有一预设夹角的一伞形光面。
6.如权利要求5所述的应用装置，其特征在于，该光源为雷射二极管。
7.如权利要求5所述的应用装置，其特征在于，该预设夹角为九十度。
8.如权利要求5所述的应用装置，其特征在于，该两圆锥曲线为抛物线。
9.如权利要求5所述的应用装置，其特征在于，该两圆锥曲线为椭圆线。
10.如权利要求5所述的应用装置，其特征在于，该本体为一圆柱状本体，而该纵向轴线则位于该圆柱状本体的中心位置。
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