专利名称：一种带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学器件,特别是一种带有使激光光线部分穿透 和部分反射薄膜的柱镜。
技术背景激光柱镜本质上是一种供激光测量仪等光学仪器中配用的圆柱体状 镜片，通常与激光光源配套、成组使用，它可将从后方投射到激光柱镜中 心的激光光线经激光柱镜面透射和折射后形成扇形向前发散的光线，激光 测量仪可以依据该发散的激光光线投射到标的物表面上形成的相交线，在 标的物表面上标示出水平或垂直的基准线。目前常用的激光柱镜均系由透 明材料制成的圆柱体,虽然从后方投射到透明镜柱上的激光光线经折射和 反射后可以一定的角度向前发散出扇形成线的光线,但由于发散光线是向 前方发射的，所以透射光线所涵盖的范围仅局限于前方、且涵盖幅度小于180度(通常在130度左右)。因此在具体应用中， 一台激光测量仪上有 时需安装多个激光光源组件，以便满足完整地涵盖标线所需的宽广角度要 求。虽然从后面射向激光柱镜的部分光线也会向后反射，但由于反射的光 线太弱，故没有实用价值。总而言之，现有的激光柱镜因其所发散出的激 光光线的涵盖角度小、且不能调节，所以其使用范围受到了严重限制，而 采用设置多个激光光源组件的办法，除成本较高外，配套设置也较麻烦， 因而从实用性和经济性角度考虑，均欠理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种有利于扩大激光光线的发散角度、扩 大光照涵盖面和可利用光区范围，并能可控达到特定所需角度、以利于扩 大使用范围，具有结构简单、如工和使用均方便及产品威水伥、经^F性和 实用性均强的新颖带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜。本实用新型带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜主体由 透明圆柱体和部分透射部分反射的薄膜组成，透明圆柱体由外表面光洁无暇的玻璃或有机坡璃制成，特征在于部分透射部分反射的薄膜以涂层的 形式按需设置在透明圆柱体的局部外表面上;所述的部分透射部分反射的 薄膜由Zr02、 Mg&或Ti02之类材料制成、具有能使照射其上的激光光线 部分被穿透通过、其余的部分被反射的功能，其最佳工作状态是50%穿透 通过，其余的50%被反射；所述的部分透射部分反射的薄膜以浸镀、溅镀、 蒸镀或人工涂布方式设置在透明圆柱体的外表面上。此外，所述的部分透射部分反射的薄膜局部设置在透明圆柱体外表弧 形面上的涂层的宽度及激光光源投射于部分透射部分反射的薄膜涂层上 的相对位置均会导致产生不同的光线涵盖效果、形成不同的有效光区。当 在圆柱体外表面的1/2柱面上设置部分透射部分反射的薄膜、激光光源以 轴向垂直地投射于部分透射部分反射的薄膜的中间位置上时，可产生的光 线涵盖面接近360度、光线强度可利用的有效光区前后各可达75度左右； 当激光光源投射于所述的透明圆柱体外表1/2的柱形弧面上的部分透射 部分反射的薄膜的非中间的不同位置上时，可产生不同特定角度的光线涵 盖面，所以可通过改变激光投射点在涂层上的相对位置、调节控制光线涵 盖面的角度范围；当在圆柱体的左半部和右半部上对称层设能分别形成
180度涵盖面的部分透射部分反射的薄膜、并沿对称轴向透明圆柱体投射激光时，可产生接近360度涵盖面的可利用的有效光区。基于上述构恩的本实用新型带有使激光光线都分穿透和都分反射薄 膜的柱镜，由于上面设置的部分透射部分反射的薄膜具有能使激光光线部 分穿透和部分反射的功能，能将从后方投射向部分透射部分反射的薄膜涂 层上的激光光线部分由其表面直接反射和折射、形成向后(即光源一侧) 的发散的大角度光线涵盖面，穿透薄膜的部分汇聚至镜柱中心后向前发散 传播、经远离光源一侧的柱镜面透射和折射、形成正向向前发散的大角度光线涵盖面，由此形成前后二组发散光线。所述的前后二组发散光线既 可以独立地形成二个具有一定角度的光线涵盖面、产生二个光线强度可用 的发散光区；也可以组合相衔接、形成整圈光线涵盖面和整圏光线强度可 用的有效光区。由此可见，本实用新型的带有使激光光线部分穿透和部分 反射薄膜的柱镜，既可以依据实际应用需求、通过变化薄膜局部设置的位 置制成系列产品，以供消费者选用；也可以通过变动激光光源直射点的位 置、调节控制激光光线的发散角度，以满足某些特殊应用的需求。与现有 技术中只能产生较小涵盖面、使用时需要多个配用的全透明激光柱镜相 比，虽然在其外表面的局部位置上增加设置了具有使激光光线部分穿透和 部分反射的功能性薄膜，但结构科学合理且简单、加工和使用均方便，且 带来了涵盖面大、可按需调控、灵活使用的功能特点和明显的工作适用性 更强、应用范围更广和使用成本更低等诸多优点，因而具有明显的技术先 进性、显著的经济性和很强的实用性。
图l是本实用新型实施例的总体工作状态示意图；图2是本实用新型实施例一的基本结构示意图；图3是本实用新型实施例一的工作状态之一示意图；图4是本实用新型实施例一的工作状态之二示意图；图5是本实用新型实施例二的基本结构示意图；图6是本实用新型实施例二的典型工作状态示意图。图中l.透明圆柱体2.部分透射部分反射的薄膜 3.激光光源 4.光线涵盖面 5.有效光区6.左半部 7.右半部具体实施方式
以下结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步描述。 实施例一 1/2柱面涂设式在图l、图2、图3和图4中，本实用新型的带有使激光光线部分穿 透和部分反射薄膜的柱镜主体由透明圆柱体1和部分透射部分反射的薄 膜2组成，透明圆柱体l由外表面光洁无暇的玻璃或有机玻璃制成，部分 透射部分反射的薄膜2由具有能使激光光线部分穿透和部分反射功能的 Zr02、 MgF2或Ti02之类材料制成、以涂层的形式设置在透明圆柱体1的 局部外表面上。部分透射部分反射的薄膜2设置在透明圆柱体1外表I/2 的柱形弧面上，当激光光源3以轴向垂直地投射于部分透射部分反射的薄 膜2涂层的中间位置上时,部分透射部分反射的薄膜2让部分激光光线穿 过、形成向前直射和折射后向前方左右的大角度发散光线，部分光线受阻 向后方反射和折射、形成向后方的大角度发散光线，组合产生光线涵盖面 4接近360度、光线强度可利用的有效光区5前后各可达75度左右；当 激光光源3以偏离45度投向圆柱体外表1/2的柱形弧面上的部分透射部 分反射的薄膜2的非中问位置上时，可产4 240度有效光区S。 实施例二非连续涂设式在图l、图5和图6中，本实用新型的带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜主体由透明圆柱体1和部分透射部分反射的薄膜2组 成，透明圆柱体l由外表面光洁无暇的玻璃或有机玻璃制成，部分透射部 分反射的薄膜2由具有能使激光光线部分穿透和部分反射功能的Zr02、 MgF2或Ti02材料制成、以涂层的形式设置在透明圆柱体1的局部外表面 上。部分透射部分反射的薄膜2以非连续的形式、对称层设在透明圆柱体 1的左半部6和右半部7上，当激光 源沿对称轴投射于透明圆柱体1上 时，可产生接近360度涵盖面的可利用有效光区5。
权利要求1.一种带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜，由透明圆柱体(1)和部分透射部分反射的薄膜(2)组成，透明圆柱体(1)由外表面光洁无暇的玻璃或有机玻璃制成，其特征在于透明圆柱体(1)的外表面上涂设有由ZrO2、MgF2或TiO2类材料制成的部分透射部分反射的薄膜(2)。
2. 根据权利要求1所述的带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜 的柱镜，其特征在于所述的部分透射部分反射的薄膜(2)设置在 透明圆柱体(1)的局部外表面上。
3. 根据权利要求1或2所述的带有使激光光线部分穿透和部分反射 薄膜的柱镜，其特征在于所述的部分透射部分反射的薄膜(2)设 置在透明圆柱体(1)外表1/2的柱形弧面上。
4. 根据权利要求1或2所述的带有使激光光线部分穿透和部分反射 薄膜的柱镜，其特征在于所述的部分透射部分反射的薄膜(2)以 非连续的形式、对称设置在透明圆柱体(1)的左半部(6)和右 半部(7)上。
专利摘要本实用新型涉及一种带有使激光光线部分穿透和部分反射薄膜的柱镜，由透明圆柱体和部分透射部分反射的薄膜组成，部分透射部分反射的薄膜具有能使照射其上的激光光线部分被穿透通过、其余的部分被反射的功能、由ZrO<sub>2</sub>、MgF<sub>2</sub>或TiO<sub>2</sub>之类材料制成、以浸镀、溅镀、蒸镀或人工涂布方式、以涂层的形式按需设置在透明圆柱体的外表面上，由于部分透射部分反射的薄膜设置在透明圆柱体外表弧形面上的涂层的宽度及激光光源投射于涂层上的相对位置均会导致产生不同角度的光线涵盖面、形成不同的有效光区。可通过改变激光投射点在涂层上的相对位置、调节控制光线涵盖面的角度范围。与现有技术的柱镜相比，具有工作适用性强、应用范围广和使用成本低等诸多优点。
文档编号G02B1/10GK201017046SQ200720067110
公开日2008年2月6日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者李能焯 申请人:顺阳激光仪器(上海)有限公司