专利名称：一种共点三维分光锥反激光投线仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光投线仪器，尤其涉及一种共点三维分光锥反激光投线仪。
背景技术：
目前在建筑、装饰及各类工程安装行业广泛使用的激光投线仪通常由八只激光模 组组成，其激光模组是用柱面透镜将激光束改变成扇面分布，投射为线状激光。用四只激光 模组在水平空间对接为一个360°投射激光线。另四只激光模组分为两组，每组用两只激光 模组在垂直空间对接为一个小于360°的投射激光线。两组所形成的激光面相互垂直，从而 达到在三维空间利用激光线进行投线标识的功能。这种激光投线仪其缺陷是由几组线光束 激光模组对接而成，只要某一只激光模组发生变化，就会造成投线的标识精度产生误差 ’另 外，每台仪器需要八至九只激光模组，仪器成本较高。针对目前市场上的多激光模组组合式激光投线仪的缺陷，便产生了一种利用锥镜 反射360°的投射激光线的锥镜反射式激光投线仪，可使用3只或1只激光模组，便可实现 在三维空间内360°的投射标识，不仅大幅度降低了仪器成本，而且克服了投线拚接的误 差，从而提高了激光标识精度，有望取代多激光模组激光投线仪。但这种锥镜反射式激光投 线仪其中还有几个技术问题需要突破。一是锥面反射镜的支撑问题，由于采用钢件支撑容 易造成激光线分割成不连续的激光线，采用透光玻璃支撑容易使激光线因支撑体折射产生 变形。一是透光保护视窗问题。传统激光投线仪是通过柱镜将点光源改变为扇面线状激 光，万向节设置在本体上，机内自动调平，而透光视窗设置在外壳上，激光线与视窗相对位 置变化，不影响在空间的投线质量。而锥反激光是在一个圆面上360°投线，无论透光保护 视窗为方形、圆形或梯形，只要与锥反激光线相对位置变化，会影响空间投线的线直度或变 形，需要将透光保护视窗与锥度固定在某一相对位置，从而导致传统的机内调平方式的不 适用。另一问题是如果仅使用一只激光模组作光源，涉及到一个三维空间单光源分光问题。 由于以上三方面的主要技术目前尚未得到解决，影响到锥镜反射式激光投线仪的产品化实 现。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种共点三维分光锥反 激光投线仪，有效地解决了锥镜支撑、单光源三维分光及外置自动调平等技术问题。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种共点三维分光锥反激光投线仪，其 特殊之处在于所述共点三维分光锥反激光投线仪包括锥镜反射模组、温控式单光源系统 以及共点三维分光�？椋凰龉驳闳止饽？樯柚糜谖驴厥降ス庠聪低车某錾涔饴飞希� 所述锥镜反射模组设置于共点三维分光�？榈某錾涔饴飞�。上述共点三维分光�？槭撬木底楹鲜轿謇饩祷蛭寰底楹鲜椒止饩�。上述共点三维分光�？槭撬木底楹鲜轿謇饩凳保鏊木底楹鲜轿謇饩蛋ㄖ骼� 镜、等腰直角棱镜、上直角棱镜以及侧直角楔镜；
所述等腰直角棱镜包括下直角面以及斜面，所述等腰直角棱镜的下直角面设置于 温控式单光源系统的出射光路上；所述等腰直角棱镜的斜面镀有第一分光镀膜；所述等腰 直角棱镜的斜面将入射至等腰直角棱镜的下直角面的入射光分为第一反射光以及第一透 射光；所述第一反射光以及第一透射光的交点是分光原点0 ；所述上直角棱镜设置于等腰直角棱镜的第一透射的光路上，上直角棱镜包括上直 角面以及斜面；所述上直角棱镜的斜面镀有第二分光镀膜，所述上直角棱镜的斜面将等腰 直角棱镜的第一透射光分为第二反射光以及第二透射光；所述侧直角楔镜设置于上直角棱镜的第二反射光的光路上；所述侧直角楔镜包括 长直角面，所述侧直角楔镜包括长直角面镀有全反射膜，所述侧直角楔镜的长直角面将上 直角棱镜的第二反射光全反射形成全反射光；所述全反射光通过等腰直角棱镜的第一反射 光以及第一透射光所形成的分光原点0 ；所述主棱镜设置于等腰直角棱镜、上直角棱镜以及侧直角楔镜之间，所述主棱镜、 等腰直角棱镜、上直角棱镜以及侧直角楔镜胶合在一起；所述锥镜反射模组设置于第一反射光、第二透射光以及全反射光的光路上。上述第一反射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第二反射 光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第二透射光的光能量是单光源系 统所输出激光总能量的1/3。上述共点三维分光�？槭俏寰底楹鲜椒止饩凳保鑫寰底楹鲜椒止饩蛋ㄆ叫� 四边形棱镜、直角楔镜、第一等腰直角棱镜、第二等腰直角棱镜以及第三等腰直角棱镜；所述平行四边形棱镜设置于温控式单光源系统的出射光路上；所述第一等腰直角棱镜包括斜面；所述第一等腰直角棱镜的斜面胶合在平行四边 形棱镜一侧；所述第一等腰直角棱镜与平行四边形棱镜胶合的斜面镀有分光膜；所述第一 等腰直角棱镜与平行四边形棱镜胶合的斜面将入射至平行四边形棱镜的入射光分为第三 反射光以及第三透射光；所述第三等腰直角棱镜包括斜面；所述第三等腰直角棱镜的斜面胶合在平行四边 形棱镜与第一等腰直角棱镜相对的一侧，且设置于第三反射光的光路上；所述第三等腰直 角棱镜的斜面镀有全反射膜；所述第三等腰直角棱镜的斜面将入射至第三等腰直角棱镜的 斜面的第三反射光反射形成第一全反射光；所述第二等腰直角棱镜包括侧面与斜面；所述第二等腰直角棱镜的斜面设置于经 第一等腰直角棱镜透射后的第三透射光路上并和第一等腰直角棱镜胶合在一起；所述第二 等腰直角棱镜的斜面镀有分光膜；所述第二等腰直角棱镜的斜面将第三透射光分为第四反 射光以及第四透射光；所述直角楔镜包括斜面和直角面，所述直角楔镜的斜面设置于第一全反射光的光 路上；所述直角楔镜直角面与第二等腰直角棱镜的侧面胶合在一起；所述直角楔镜的斜面 镀有全反射膜；所述直角楔镜的斜面将入射至直角楔镜的斜面的第一全反射光反射形成第 二全反射光；所述锥镜反射�？樯柚糜诘诙瓷涔�、第四透射光以及第四反射光的光路上。上述第二全反射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第四透 射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第四反射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3。上述锥镜反射模组包括第一锥镜反射�？�、第二锥镜反射模块以及第三锥镜反射 �？椋凰龅谝蛔毒捣瓷淠？椤⒌诙毒捣瓷淠？橐约暗谌毒捣瓷淠？榉直鹕柚糜诰� 点三维分光�？榉止夂蟮娜錾涔饴飞�。上述第一锥镜反射�？榘ū”谥С抛毒狄约氨；な哟埃凰霰”谥С抛毒蛋� 锥镜、可调锥镜座、上支撑板、下支撑板、薄壁支撑片以及调节螺钉；所述上支撑板上设置有 安装孔；所述下支撑板上设置有通光孔；所述上支撑板与下支撑板通过薄壁支撑片连接； 所述锥镜设置于可调锥镜座的一侧；所述锥镜的轴线与下支撑板上的通光孔的中心重合； 所述可调锥镜座设置于上支撑板的安装孔内，并通过调节螺钉与上支撑板连接；所述薄壁 支撑锥镜设置于保护视窗内；所述锥镜设置于经共点三维分光�？榉止夂蟮某錾涔饴飞希� 所述保护视窗是光学塑料或光学玻璃。上述第二锥镜反射�？榛虻谌毒捣瓷淠？榘ㄐ圩毒狄约氨；な哟埃凰鲂� 壁支撑锥镜包括悬臂体、锥镜、可调锥镜座以及调整镙钉；所述悬臂体包括上板以及下板， 所述上板上设置有安装孔；所述下板上设置有通光孔；所述锥镜设置于可调锥镜座的一 侧；所述锥镜的轴线与悬臂体下板上的通光孔的中心重合；所述可调锥镜座设置于悬臂体 上板的安装孔内，并通过调整螺钉与悬臂体上板相连接；所述悬臂支撑锥镜设置于保护视 窗内；所述锥镜设置于经共点三维分光�？榉止夂蟮某錾涔饴飞希凰霰；な哟笆枪庋� 料或光学玻璃。上述共点三维分光锥反激光投线仪还包括用于对共点三维分光锥反激光投线仪 进行安平调节的安平调节系统，所述安平调节系统是电安平调节系统或重力安平调节系 统。上述安平调节系统是电安平调节系统时，所述共点三维分光锥反激光投线仪还包 括用于安装温控式单光源系统以及共点三维分光�？榈谋咎澹凰龅绨财降鹘谙低嘲ǖ� 一直流电机、第二直流电机、第一调平拉杆、第二调平拉杆、万向节装置、安装板、底座、电子 水泡水平检测系统以及橡胶护套；所述安装板与底座之间通过万向节装置连接，所述安装 板与底座之间设置有橡胶护套；所述安装板上设置有第一直流电机以及第二直流电机；所 述第一直流电机上设置有第一调平拉杆；所述第一调平拉杆与安装板和底座螺纹连接；所 述第二直流电机上设置有第二调平拉杆；所述第二调平拉杆与安装板和底座螺纹连接；所 述本体设置于安装板之上，所述电子水泡水平检测系统设置于本体外部。上述安平调节系统是重力安平调节系统时，所述共点三维分光锥反激光投线仪还 包括用于安装温控式单光源系统以及共点三维分光�？榈谋咎澹凰鲋亓Π财降鹘谙低嘲� 括万向节装置、第一支杆、第二支杆、配重块、磁阻尼以及底座；所述万向节装置设置于本体 上，并通过第一支杆和第二支杆与底座相连接；所述本体下端设置有配重块；所述底座上 设置有磁阻尼；所述本体以万向节装置为支点，在重力的作用下调整本体到水平状态，以达 到激光线在三维空间中的标识位置的水平或垂直。上述温控式单光源系统包括激光模组、半导体制冷器、散热器；所述散热器通过半 导体制冷器和激光模组相连；所述激光模组的输出激光是波长为400 670nm的半导体激光。本发明的优点是
本发明通过锥镜反射�？椴捎帽”谥С藕托壑С诺淖毒导埽行Ы饩隽酥С盼� 分割激光线形成断线的问题；通过温控式单源大功率激光模组提高了输出激光的能量和激 光线的亮度和减少了激光模组的使用数量；通过共点三维分光光学系统，实现了单光源三 维共点分光；通过保护视窗与锥镜�？橐惶寤饩隽思す庀哂胧哟跋喽晕恢帽浠鸬� 激光线变形问题。从而实现了这种低成本、高技术的新型激光投线仪的产品实现。
图1是本发明所采用的薄壁支撑锥镜结构示意图；图2是本发明所采用的悬壁支撑锥镜示意图；图3是本发明所采用的锥镜反射�？槭疽馔迹煌�4是本发明所提供的共点三维分光�？榈谝皇凳├墓饴肥疽馔迹煌�5是本发明所提供的共点三维分光�？榈诙凳├墓饴肥疽馔迹煌�6是本发明所提供的共点三维分光锥反激光投线仪的光路示意图；图7是本发明所提供的电安平调节系统示意图；图8是本发明所提供的电安平调节系统与本体组合示意图；图9是本发明所提供的重力安平调节系统与本体组合示意图；图10是本发明所提供的共点三维分光锥反激光投线仪整体结构示意图。
具体实施例方式参见图1 图10，本发明一种共点三维分光锥反激光投线仪，是由第一锥镜反射 �？�61、第二锥镜反射�？�62、第三锥镜反射模块63、共点三维分光模块16或30、温控式 单光源系统45和安平调节系统53或65以及本体44、安装板58、底座59、控制电路板76、 电池盒74、外壳71、操作面板73等组成。其中，共点三维分光�？�16或30、温控式单光源系统45分别设置于本体44内。参见图6，所述的温控式单光源系统45是由激光模组48、半导体制冷器47、散热器 46和第一反光镜50、第二反光镜52组成。半导体制冷器47设置于激光模组48的后端，半 导体制冷器47的后侧设置有散热器46 ；激光模组48、半导体制冷器47分别与控制电路板 76电性连接。温控式单光源系统45的工作方式是输出激光49从激光模组48的前端输出，第 一反射镜50设置于输出激光49的光路上，输出第一反射光51 ；第二反射镜52设置于第一 反射光51的光路上，输出第二反射光24。共点三维分光�？�16或30设置于温控式单光源系统45的第二反射光M的光路 上，通过共点三维分光�？�16或30分光后，在三维方向上分别输出第一输出光27、第二输 出光观和第三输出光四。参见图6、图8和图9，第一锥镜反射模块61、第二锥镜反射�？�62、第三锥镜反射 �？�63分别设置于本体44三维方向上的外部，其连接套14的一端分别于本体44相连接， 并分别设置于第一输出光27、第二输出光观、第三输出光四的光路上。第一锥镜反射�？�61设置于第一输出光27的光路上，形成360°水平激光线；第 二锥镜反射模块62设置于第二输出光观的光路上，形成近于360°垂直激光线；第三锥镜反射�？�63设置于第三输出光四的光路上，形成360°垂直激光线。第二锥镜反射�？� 62形成的近于垂直激光线与第三锥镜反射�？�63形成的垂直激光线在空间相互垂直。参见图8和图9，安平调节系统53或65可以是电安平53和重力安平65两种安平 方式之一；采用重力安平65方式，万向节66设置于本体44的中部，通过两个支杆67、68与 底座59相连接；采用电安平53方式，本体44设置于安装板58上，安装板58与底座59之 间用万向节60连接，通过安装于安装板58上的两个直流电机M、55调节。参见图10，所述外壳71的后端内腔，设置有电池盒74和电路板76 ；电池盒74内 设有电池组75 ；电池组75与电路板76电性连接。外壳71后上部还设置的操作面板73。参见图6，激光模组48的输出激光49是波长为400 670nm的半导体激光。
电池组75所用电池为高能碱性电池，也可以是镍铬等充电电池或锂电池。参见图1、图3、图8，第一锥镜反射�？�61，是由薄壁支撑锥镜1、保护视窗13和 连接套14组成。薄壁支撑锥镜1是由锥镜5、可调锥镜座7、上支撑板3、下支撑板4、薄壁 支撑片2、及调节螺钉8组成；上支撑板3上设置有安装孔；下支撑板4上设置有通光孔6 ； 上支撑板3与下支撑板4通过三个或四个薄壁支撑片2相连接；锥镜5设置于可调锥镜座 7 一侧；锥镜5的轴线与下支撑板4上的通光孔6的中心重合；可调锥镜座7设置于上支撑 板3的安装孔内，并通过四只螺钉8与上支撑板3相连接。所述薄壁支撑锥镜1设置于保 护视窗13内，并与连接套14 一端相连接。参见图3，保护视窗13由光学塑料或光学玻璃制成。其形状为梯形，也可以是方 形、圆柱形或圆锥形。参见图2、图3、图8，第二锥镜反射�？�62、第三锥镜反射�？�63，是由悬臂锥镜 9、保护视窗13和连接套14组成。悬壁支撑锥镜9是由悬臂体10、锥镜5、可调锥镜座7、调 整镙钉8组成；悬臂体10包括上板以及下板11，上板上设置有安装孔；下板11上设置有通 光孔12 ；锥镜5设置于可调锥镜座7的一侧；锥镜5的轴线与悬臂体10下板11上的通光 孔12的中心重合；可调锥镜座7设置于悬臂体10上板的安装孔内，并通过四只调整螺钉8 与悬臂体10上板相连接。所述悬臂支撑锥镜9设置于保护视窗13内，并与连接套14 一端 相连接。参见图4、图6，共点三维分光�？槭且恢炙木底楹鲜轿謇饩档墓驳闳止饽？� 16，由主棱镜18、等腰直角棱镜17、上直角棱镜19和侧直角楔镜20胶合而成，等腰直角棱 镜17设置于主棱镜18下方；上直角棱镜19设置于主棱镜18的上方；侧直角楔镜20设置 于主棱镜18的一侧(左侧或右铡)。其中，等腰直角棱镜17有两种设置方法，一是侧直角 面设置于主棱镜18的前侧，其反射光线四沿Y轴正方向射出；一是侧直角面设置于主棱镜 18的后侧，其反射光线四沿Y轴反方向(-Y)射出。等腰直角棱镜17下直角面设置于激光 模组48输出的第二反射光M的光路上，等腰直角棱镜17的斜面是分光镀膜面21，将第二 反射光M分为反射光四和透射光25，其分光量反射光四约为1/3，透射光25约为2/3。 上直角棱镜19设置于等腰直角棱镜17的透射光路上，上直角棱镜19的斜面是分光镀膜面 22，将等腰直角棱镜17的透射光25分为反射光沈和透射光27，其分光量反射光沈约为 1/2，透射光27约为1/2 ；上直角棱镜19的透射光27沿Z轴方向输出。侧直角楔镜20的 长直角面为全反射面23，设置于上直角棱镜19的反射光沈的光路上；侧直角楔镜20的全 反射光观通过等腰直角棱镜17的反射光四和透射光25的分光原点0，并沿X(或-X)轴方向输出。等腰直角棱镜17的反射光四和透射光25的分光原点0相等于三维输出激光 的三维坐标原点。上直角棱镜19的分光镀膜面22和侧直角楔镜20的长直角全反射面23 的空间位置设置以上直角棱镜19的分光镀膜面22的反射光沈与等腰直角棱镜17的分光 镀膜面21不相干涉为条件，S卩α = β = 100° 130°。共点三维分光�？�16的工作原理是激光模组48输出的第二反射光M，作为等 腰直角棱镜17的输入光，通过等腰直角棱镜17的分光面21将分为反射光四和透射光25， 其分光量为1/3和2/3 ；等腰直角棱镜17所分的反射光29，即为第三输出光四(Y轴)；等腰 直角棱镜17所分的透射光25，作为上直角棱镜19的输入光，通过上直角棱镜19的分光面 22分为反射光沈和透射光27 ；上直角棱镜19所分的透射光27，即第一输出光27 (Z轴)； 上直角棱镜19所分的反射光沈，作为侧直角楔镜20的全反射面23的输入光，通过侧直角 楔镜20的全反射面23产生的反射光28，即第二输出光观(X轴)。第二输出光观(X轴) 的光轴穿过第三输出光四(Y轴)出光0点，第一输出光27 (Z轴)的光轴可延伸于第三输 出光四(Y轴)出光0点，以实现共点三维分光。参见图5、图6，共点三维分光�？橐部梢允且恢治寰底楹鲜椒止饩档墓驳闳� 光�？�30，是由平行四边形棱镜34、直角楔镜35、第一等腰直角棱镜31、第二等腰直角棱镜 32、第三等腰直角棱镜33胶合而成。其中，第一等腰直角棱镜31和第三等腰直角棱镜33 分别胶合于平行四边形棱镜34的两侧，并且第三等腰直角棱镜33设置于第一等腰直角棱 镜31的分光面36的反射光42的光路上；第二等腰直角棱镜32设置于第一等腰直角棱镜 31的上方且在第一等腰直角棱镜31的分光面36的透射光41的光路上；第一等腰直角棱镜 31的分光面36的透射光41通过第二等腰直角棱镜32的分光面37，分别产生X轴方向的 反射光即第二输出光观和Z轴方向的透射光即第一输出光27。直角楔镜35的直角面40 与第二等腰直角棱镜32的侧面胶合，并设置于平行四边形棱镜34的上方；直角楔镜35的 反射面39(斜面)为45°，设置于第三等腰直角棱镜33的反射光43的光路上。第一等腰 直角棱镜31的分光面36的反射光42经第三等腰直角棱镜33的反射面38产生的反射光 43，作为直角楔镜35的反射面39的输入光，再经直角楔镜35的反射面39反射，产生Y轴 方向的输出的反射光即第三输出光四。第三输出光^(Y轴)的光轴，与第一输出光27 (Z 轴)和第二输出光^(X轴)的光轴相交于0点。所述共点三维分光�？�30的工作原理是激光模组48输出的第二反射光24，作 为第一等腰直角棱镜31的输入光，通过第一等腰直角棱镜31的分光面36分为反射光42 和透射光41，其分光量分别为1/3 2/3;第一等腰直角棱镜31所分的透射光41，作为第 二等腰直角棱镜32的输入光，通过第二等腰直角棱镜32的分光面37，产生反射光即第二输 出光^(X轴)和透射光即第一输出光27 (Z轴)，其分光量为1/2 1/2。第一等腰直角棱 镜31所分的反射光42，作为第三等腰直角棱镜33的输入光，通过第三等腰直角棱镜33的 反射面38产生反射光43 ；第三等腰直角棱镜33的反射光43作为直角楔镜35的输入光，通 过直角楔镜33的反射面39 (斜面)产生反射光即第三输出光四(Y轴)，第一输出光27 (Z 轴)、第二输出光观(X轴)和、第三输出光四(Y轴)的光轴相交于0点，以实现共点三维分 光。参见图7、图8、图10，安平调节系统是一种电安平调节系统53，包括直流电机M、 55，调平拉杆56、57，万向节装置60、安装板58、底座59、电子水泡水平检测系统64及橡胶护套72组成。其中安装板58与底座59之间通过万向节装置60连接，安装板58与底座59 之间设置有橡胶护套72。安装板58上设置有直流电机一 M和直流电机二 55 ；直流电机一 54上设置有调平拉杆一 56，调平拉杆一 56与安装板58和底座59相连接；直流电机二 55 上设置有调平拉杆二 57，调平拉杆二 57与安装板58和底座59相连接。本体44设置于安 装板58之上，电子水泡水平检测系统64设置于本体44的一侧。其工作原理是电子水泡水平检测系统64与控制电路板76电性连接，直流电机一 M、直流电机二阳分别与控制电路板76电性连接。当启动操作面板73上的电源开关，电 子水泡水平检测系统64自动将实时检测的本体44水平状态，并将信息反馈给控制电路板 76，经控制电路板76处理后，驱动直流电机一 M、直流电机二 55运转，分别带动调平拉杆一 56和调平拉杆二 57，以万向节装置60为支点，调整安装板58水平状态，带动设置在安装板 58的本体44进行相应调整，以达到激光线在三维空间中的标识位置的水平或垂直。电安平 调节系统53设置于本体44的底部，也可以设置于本体44的侧部。参见图9，安平调节系统也可以是一种重力安平调节系统65，包括万向节装置66、 支杆67、68、配重块69、磁阻尼70、底座59组成。其中万向节装置66设置于本体44上，通 过支杆一 67和支杆二 68与底座59相连接。本体44下端设置有配重块69 ；底座59上设置 有磁阻尼70。本体44以万向节装置66为支点，在重力的作用下调整本体44到水平状态， 以达到激光线在三维空间中的标识位置的水平或垂直。
权利要求
1.一种共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述共点三维分光锥反激光投线 仪包括锥镜反射模组、温控式单光源系统以及共点三维分光�？椋凰龉驳闳止饽？� 设置于温控式单光源系统的出射光路上；所述锥镜反射模组设置于共点三维分光�？榈某� 射光路上。
2.根据权利要求1所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述共点三维 分光�？槭撬木底楹鲜轿謇饩祷蛭寰底楹鲜椒止饩�。
3.根据权利要求2所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述共点三维 分光�？槭撬木底楹鲜轿謇饩凳保鏊木底楹鲜轿謇饩蛋ㄖ骼饩�、等腰直角棱镜、上直 角棱镜以及侧直角楔镜；所述等腰直角棱镜包括下直角面以及斜面，所述等腰直角棱镜的下直角面设置于温控 式单光源系统的出射光路上；所述等腰直角棱镜的斜面镀有第一分光镀膜；所述等腰直角 棱镜的斜面将入射至等腰直角棱镜的下直角面的入射光分为第一反射光以及第一透射光； 所述第一反射光以及第一透射光的交点是分光原点0 ；所述上直角棱镜设置于等腰直角棱镜的第一透射的光路上，上直角棱镜包括上直角面 以及斜面；所述上直角棱镜的斜面镀有第二分光镀膜，所述上直角棱镜的斜面将等腰直角 棱镜的第一透射光分为第二反射光以及第二透射光；所述侧直角楔镜设置于上直角棱镜的第二反射光的光路上；所述侧直角楔镜包括长直 角面，所述侧直角楔镜包括长直角面镀有全反射膜，所述侧直角楔镜的长直角面将上直角 棱镜的第二反射光全反射形成全反射光；所述全反射光通过等腰直角棱镜的第一反射光以 及第一透射光所形成的分光原点0 ；所述主棱镜设置于等腰直角棱镜、上直角棱镜以及侧直角楔镜之间，所述主棱镜、等腰 直角棱镜、上直角棱镜以及侧直角楔镜胶合在一起；所述锥镜反射�？樯柚糜诘谝环瓷涔�、第二透射光以及全反射光的光路上。
4.根据权利要求3所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述第一反射 光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第二反射光的光能量是单光源系 统所输出激光总能量的1/3 ；所述第二透射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的 1/3。
5.根据权利要求2所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述共点三维 分光�？槭俏寰底楹鲜椒止饩凳保鑫寰底楹鲜椒止饩蛋ㄆ叫兴谋咝卫饩怠⒅苯切ň�、 第一等腰直角棱镜、第二等腰直角棱镜以及第三等腰直角棱镜；所述平行四边形棱镜设置于温控式单光源系统的出射光路上；所述第一等腰直角棱镜包括斜面；所述第一等腰直角棱镜的斜面胶合在平行四边形棱 镜一侧；所述第一等腰直角棱镜与平行四边形棱镜胶合的斜面镀有分光膜；所述第一等腰 直角棱镜与平行四边形棱镜胶合的斜面将入射至平行四边形棱镜的入射光分为第三反射 光以及第三透射光；所述第三等腰直角棱镜包括斜面；所述第三等腰直角棱镜的斜面胶合在平行四边形棱 镜与第一等腰直角棱镜相对的一侧，且设置于第三反射光的光路上；所述第三等腰直角棱 镜的斜面镀有全反射膜；所述第三等腰直角棱镜的斜面将入射至第三等腰直角棱镜的斜面 的第三反射光反射形成第一全反射光；所述第二等腰直角棱镜包括侧面与斜面；所述第二等腰直角棱镜的斜面设置于经第一 等腰直角棱镜透射后的第三透射光路上并和第一等腰直角棱镜胶合在一起；所述第二等腰 直角棱镜的斜面镀有分光膜；所述第二等腰直角棱镜的斜面将第三透射光分为第四反射光 以及第四透射光；所述直角楔镜包括斜面和直角面，所述直角楔镜的斜面设置于第一全反射光的光路 上；所述直角楔镜直角面与第二等腰直角棱镜的侧面胶合在一起；所述直角楔镜的斜面镀 有全反射膜；所述直角楔镜的斜面将入射至直角楔镜的斜面的第一全反射光反射形成第二 全反射光；所述锥镜反射模块设置于第二全反射光、第四透射光以及第四反射光的光路上。
6.根据权利要求5所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述第二全反 射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第四透射光的光能量是单光源 系统所输出激光总能量的1/3 ；所述第四反射光的光能量是单光源系统所输出激光总能量 的 1/3。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特 征在于所述锥镜反射模组包括第一锥镜反射�？�、第二锥镜反射模块以及第三锥镜反射 模块；所述第一锥镜反射�？椤⒌诙毒捣瓷淠？橐约暗谌毒捣瓷淠？榉直鹕柚糜诰� 点三维分光�？榉止夂蟮娜錾涔饴飞�。
8.根据权利要求7所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述第一锥镜 反射�？榘ū”谥С抛毒狄约氨；な哟埃凰霰”谥С抛毒蛋ㄗ毒�、可调锥镜座、上支 撑板、下支撑板、薄壁支撑片以及调节螺钉；所述上支撑板上设置有安装孔；所述下支撑板 上设置有通光孔；所述上支撑板与下支撑板通过薄壁支撑片连接；所述锥镜设置于可调锥 镜座的一侧；所述锥镜的轴线与下支撑板上的通光孔的中心重合；所述可调锥镜座设置于 上支撑板的安装孔内，并通过调节螺钉与上支撑板连接；所述薄壁支撑锥镜设置于保护视 窗内；所述锥镜设置于经共点三维分光�？榉止夂蟮某錾涔饴飞希凰霰；な哟笆枪庋� 料或光学玻璃。
9.根据权利要求7所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述第二锥镜 反射模块或第三锥镜反射�？榘ㄐ圩毒狄约氨；な哟埃凰鲂谥С抛毒蛋ㄐ� 体、锥镜、可调锥镜座以及调整镙钉；所述悬臂体包括上板以及下板，所述上板上设置有安 装孔；所述下板上设置有通光孔；所述锥镜设置于可调锥镜座的一侧；所述锥镜的轴线与 悬臂体下板上的通光孔的中心重合；所述可调锥镜座设置于悬臂体上板的安装孔内，并通 过调整螺钉与悬臂体上板相连接；所述悬臂支撑锥镜设置于保护视窗内；所述锥镜设置于 经共点三维分光模块分光后的出射光路上；所述保护视窗是光学塑料或光学玻璃。
10.根据权利要求7所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述共点三维 分光锥反激光投线仪还包括用于对共点三维分光锥反激光投线仪进行安平调节的安平调 节系统，所述安平调节系统是电安平调节系统或重力安平调节系统。
11.根据权利要求10所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述安平调 节系统是电安平调节系统时，所述共点三维分光锥反激光投线仪还包括用于安装温控式单 光源系统以及共点三维分光�？榈谋咎澹凰龅绨财降鹘谙低嘲ǖ谝恢绷鞯缁�、第二直 流电机、第一调平拉杆、第二调平拉杆、万向节装置、安装板、底座、电子水泡水平检测系统以及橡胶护套；所述安装板与底座之间通过万向节装置连接，所述安装板与底座之间设置 有橡胶护套；所述安装板上设置有第一直流电机以及第二直流电机；所述第一直流电机上 设置有第一调平拉杆；所述第一调平拉杆与安装板和底座螺纹连接；所述第二直流电机上 设置有第二调平拉杆；所述第二调平拉杆与安装板和底座螺纹连接；所述本体设置于安装 板之上，所述电子水泡水平检测系统设置于本体外部。
12.根据权利要求10所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述安平调 节系统是重力安平调节系统时，所述共点三维分光锥反激光投线仪还包括用于安装温控式 单光源系统以及共点三维分光�？榈谋咎澹凰鲋亓Π财降鹘谙低嘲ㄍ蛳蚪谧爸谩⒌谝� 支杆、第二支杆、配重块、磁阻尼以及底座；所述万向节装置设置于本体上，并通过第一支杆 和第二支杆与底座相连接；所述本体下端设置有配重块；所述底座上设置有磁阻尼；所述 本体以万向节装置为支点，在重力的作用下调整本体到水平状态，以达到激光线在三维空 间中的标识位置的水平或垂直。
13.根据权利要求1所述的共点三维分光锥反激光投线仪，其特征在于所述温控式单 光源系统包括激光模组、半导体制冷器、散热器；所述散热器通过半导体制冷器和激光模组 相连；所述激光模组的输出激光是波长为400 670nm的半导体激光。
全文摘要
本发明涉及一种共点三维分光锥反激光投线仪，该共点三维分光锥反激光投线仪包括锥镜反射模组、温控式单光源系统以及共点三维分光�？椋还驳闳止饽？樯柚糜谖驴厥降ス庠聪低车某錾涔饴飞希蛔毒捣瓷淠Ｗ樯柚糜诠驳闳止饽？榈某錾涔饴飞�。本发明提供了一种共点三维分光锥反激光投线仪，有效地解决了锥镜支撑、单光源三维分光及外置自动调平等技术问题。
文档编号G01C15/00GK102095415SQ20101058374
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者卢长信, 孙建华 申请人:西安华科光电有限公司
专业数控铣床产品供应商
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