CN202582545U - 一种广角线光斑激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及到一种广角线光斑激光器，该激光器的结构包括有激光光源、走离片、扩束准直***和两支柱透镜，所述激光光源发出单个激光光束射向走离片，该激光光束经走离片分成为两束平行的光束射向扩束准直***，经扩束准直的两光束形成为两束空间上进一步分开的平行的较粗光束，两个所述的柱透镜并列平行放置，一束较粗光束入射至其中一支柱透镜，另一束较粗光束入射至另一支柱透镜，两个柱透镜出射的光线重叠形成一个广角线光斑。本实用新型的广角线光斑激光器输出的线张角特别大，线质量好、效率高并且功耗小，同时结构简单、体积小巧和制作成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器，特别是一种投线仪用的广角线光斑激光器。
背景技术
在激光器的许多应用领域如激光投线仪中，都希望能有一种线光斑激光器。激光投线仪中所需要的激光光斑是线条性，通常用一个柱透镜来将点光斑转化成线光斑。
目前的激光投线仪所用线光斑激光器的线光斑的有效张角通常只能做到120°，这主要是因为单柱透镜这种方式只能做到这样大的张角，而且由于高斯光斑的特点，决定了线光斑通常是中心部分亮，越到两边越不亮，对于高斯光模式显著的绿光激光器更是如此。所以现有线光斑激光器存在张角小，光线亮度不均匀的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种广角线光斑激光器。本实用新型的广角线光斑激光器要达到张角大并且光线亮度均匀的目的。
为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种广角线光斑激光器，该激光器的结构包括有激光光源、走离片、扩束准直***和柱透镜，其特征在于，所述激光光源发出单个激光光束射向走离片，该激光光束经走离片分成为两束平行的光束射向扩束准直***，经扩束准直的两光束形成为两束空间上进一步分开的平行的较粗光束，两个所述的柱透镜并列平行放置，一束较粗光束入射至其中一支柱透镜，另一束较粗光束入射至另一支柱透镜，两个柱透镜出射的光线重叠形成一个广角线光斑。
在本实用新型的广角线光斑激光器中，还设有一带契角的光学镜片，放置于一束光路上，改变该光束的光路方向，该光束在与其相应的柱透镜垂直的平面内斜射入进入柱透镜侧面，从另一侧面变成线光斑输出，与另一光束部分重叠在一起，形成一个更加广角的线光斑，其线光斑的有效张角不小于120°。
在本实用新型的广角线光斑激光器中，还可同时用两个带契角的光学镜片分别放置于两束光路上，改变光束的光路方向，光束在与其相应的柱透镜垂直的平面内斜射入进入柱透镜侧面，从另一侧面变成线光斑输出，上述两个线光束部分重叠在一起，形成一个更加广角的线光斑，其线光斑的有效张角不小于200°。
在本实用新型的广角线光斑激光器中，所述两柱透镜放置方向所构平面与两光路方向所购成平面方向垂直。
基于上述技术方案，本实用新型广角线光斑激光器与现有技术相比具有如下技术优点：
1. 本实用新型中的光线通过两个并列平行放置的两个柱透镜，由此产生两条彼此部分重叠的线光斑，总的线光斑的有效张角将大大增加，可以远超过120°。
2. 本实用新型的激光器通过在光路上方置带契角的光学元件，使原来平行的两光束产生夹角，进入到柱透镜后两线光斑的中心方向也存在夹角，这样两线光斑的重叠部分进一步减少，整体线光斑会变的更加长，也就是有效张角更大，甚至可以超过200°。
3. 本实用新型的激光器通过改变两个线光斑之间的重叠部分，从而使总的线光斑的亮度更加均匀。
附图说明
图1是本实用新型广角线光斑激光器实施例1的光路结构示意图。
图2是本实用新型广角线光斑激光器实施例2的光路结构示意图。
图3是本实用新型广角线光斑激光器实施例3的光路结构示意图。
具体实施方式
下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型广角线光斑激光器做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本实用新型的结构组成和工作过程，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例1
根据图1所示，本实施例产生广角线光斑的激光器在结构上包括有激光光源1、走离片3、由扩束装置5和准直装置6构成的扩束准直***、柱透镜9和柱透镜10。其中柱透镜为两个，二者并列平行放置，这里的激光光源1是微型化的激光器。扩束准直***的作用是将细小的光斑扩大直径，形成较大的、近似圆形的点状光斑。两个柱透镜的作用则是将点状光斑变化成为线光斑。
本实施例的激光器在结构中的光路关系如下：由激光光源1发出单个激光光束2射向走离片3，该激光光束2经走离片3分成为两束平行的光束4射向扩束准直***。两个光束4分别经扩束准直***的扩束作用和准直作用，由原先的细光束形成为两根上下平行的较粗光束7和较粗光束8。位于上部的较粗光束7和位于下部的较粗光束8的尺寸变大、空间上有明显的分离，形状与亮度也基本一致。这样，原来由激光光源1发出的小光斑变成两个大光斑，同时发散角也相应变小。
两个所述的柱透镜上下并列平行放置，上面柱透镜9，下面柱透镜10，位于上部的较粗光束7入射柱透镜9，出射线光斑11，位于下部的较粗光束8入射至柱透镜10，出射的线光线12，线光斑11一端和线光斑12一端重合，两者构成一个完整的、有效发散角大的且亮度均匀的线光斑。图中虚线13、14分别表示两个线光斑中心位置的方向，表示在这种情况下，两线光斑之间的方向夹角是很小的，甚至是平行的。
实施例2
根据图2所示，本实施例激光器结构中的光路关系与图1类似：在结构上包括有激光光源1、走离片3、由扩束装置5和准直装置6构成的扩束准直***、柱透镜9和柱透镜10，这些元件的作用与图1结构中的完全一样，此外在结构上多了一片带契角的光学元件，该带契角的光学元件***一个光束的光路上。
由激光光源1发出单个激光光束2射向走离片3，该激光光束2经走离片3分成为两束平行的走离光束4射向扩束准直***。走离光束4经扩束准直***6的扩束作用和准直作用，由原先的走离光束形成为两根上下平行的较粗光束7和较粗光束8。位于上部的较粗光束7和位于下部的较粗光束8的尺寸变大、空间上有明显的分离，形状与亮度也基本一致。这样，原来由激光光源1发出的小光斑变成大光斑，同时发散角也相应变小。两个所述的柱透镜上下并列平行放置，上面柱透镜9，下面柱透镜10，位于上部的较粗光束7入射柱透镜9，出射线光斑11，位于下部的较粗光束8先进入带契角的光学元件201，从201出射后变成光束202，光束202方向被改变，，斜入射至柱透镜10，出射的线光线12同样存在一个出射角，出射角方向如虚线13所示，与水平线之间存在一个夹角，线光斑11一端和线光斑12一端重合，两者构成一个完整的、有效发散角更大的且亮度均匀的线光斑，该线的有效发散角可以进一步超过图1结构的有效发散角。
实施例3
根据图3所示，本实施例的激光器结构中的光路关系与图1和图2类似：在结构上包括有激光光源1、走离片3、由扩束装置5和准直装置6构成的扩束准直***、柱透镜9和柱透镜10，这些元件的作用与图1结构中的完全一样。此外本实施例在结构上多了两片带契角的光学元件，此两片带契角的光学元件分别***上述两束光的光路上，改变它们的光束方向。
由激光光源1发出单个激光光束2射向走离片3，该激光光束2经走离片3分成为两束平行的走离光束4射向扩束准直***，扩束装置5和准直装置6构成了扩束准直***。走离光束4经扩束准直***的扩束作用和准直作用，由原先的走离光束形成为两根上下平行的较粗光束7和8。位于上部的较粗光束7和位于下部的较粗光束8的尺寸变大、空间上有明显的分离，形状与亮度也基本一致。这样，原来由激光光源1发出的小光斑变成大光斑，同时发散角也相应变小。两个所述的柱透镜上下并列平行放置，上面柱透镜9，下面柱透镜10，位于上部的较粗光束7先进入带契角的光学元件301，从301出射后变成光束302，光束302方向被改变，斜入射至柱透镜9，出射线光斑11存在一个出射角，出射角方向如虚线14所示，与水平线之间存在一个夹角；位于下部的较粗光束8先进入带契角的光学元件201，从201出射后变成光束202，光束202方向被改变，斜入射至柱透镜10，出射的线光线12同样存在一个出射角，出射角方向如虚线13所示，与水平线之间存在一个夹角，线光斑11一端和线光斑12一端重合，两者构成一个完整的、有效发散角更大的且量度均匀的线光斑，该线的有效发散角可以进一步超过图1、图2结构的有效发散角，甚至可超过200°的角度。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种广角线光斑激光器，其特征在于，该激光器的结构包括有激光光源、走离片、扩束准直***和柱透镜，所述激光光源发出单个激光光束射向走离片，该激光光束经走离片分成为两束平行的光束射向扩束准直***，经扩束准直的两光束形成为两束空间上进一步分开且平行的较粗光束，两个所述的柱透镜并列平行放置，一束较粗光束入射至其中一支柱透镜输出一个线光斑，另一束较粗光束入射至另一支柱透镜输出另一线光斑，这两个线光斑重叠形成一个广角线光斑。
2.根据权利要求1所述的一种广角线光斑激光器，其特征在于，一个带契角的光学镜片放置于经走离片分成的一束光路上以改变该光束的光路方向，该光束在与其相应的柱透镜垂直的平面内斜射入进入柱透镜侧面，从另一侧面变成线光斑输出，输出的线光斑与另一线光斑部分重叠在一起以形成一个更加广角的线光斑。
3.根据权利要求1所述的一种广角线光斑激光器，其特征在于，同时用两个带契角的光学镜片分别放置于经走离片分成的两束光路上以改变光束的光路方向，光束在与其相应的柱透镜垂直的平面内斜射进入柱透镜侧面，从另一侧面变成线光斑输出，两个线光束部分重叠在一起形成一个更加广角的线光斑。
4.根据权利要求1所述的一种广角线光斑激光器，其特征在于，所述两柱透镜放置方向所构成的平面与两光路方向所构成的平面相互垂直。
5.根据权利要求1所述的一种广角线光斑激光器，其特征在于，所述广角线光斑的有效张角不小于120°。
6.根据权利要求2或3所述的一种广角线光斑激光器，其特征在于，所述广角线光斑的有效张角不小于200°。
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