专利名称：一种分束激光模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光模组，尤其是安装在激光投线仪和激光 投点仪上的一种分束激光模组。
背景技术：
目前，无论是重力安平，还是电安平的激光投线仪和激光投点仪， 一个方向上要产生一光激光线或激光点，就需要一个激光模组。 一台 仪器需要用两个以上激光模组，最多的一台仪器要用到九至十个激光 模组。
这样带来两个明显的缺陷是 一是仪器的体积大、重量大；二是 能耗大，这是最主要的问题。 一台用上九只激光模组的激光投线仪或 激光投点仪，若用红光(635nrn)激光模组，每只激光模组耗电量约在 35mA， 一台仪器耗电量约为315mA。若使用绿光(532nm)激光模组， 每只激光模组耗电量约在200-280mA， 一台仪器耗电量约为 1800-2520mA，用电池组作为电源来驱动，不仅要用一个很大、很重的 电池组来驱动，而且工作时间也很短，使用成本太高，因此导致绿光 投线仪中的多线仪，市场价值不高。
实用新型内容
为了解决背景技术中所述的技术问题，本实用新型提供了一种分 束激光模组。
本实用新型的技术解决方案是:本实用新型是一种分束激光模组， 包括本体以及并列设置在该本体一端的第一透镜座和第二透镜座，所 述第一透镜座上设置有水平光孔，该水平光孔外端设置有水平柱面镜； 所述第二透镜座上设置有垂直光孔，该垂直光孔外端设置有垂直柱面 镜；其特殊之处在于，该激光模组还包括激光器、聚焦光学透镜和分 束单元；所述激光器、聚焦光学透镜均设置在所述本体下方的激光孔 内，所述聚焦光学透镜设置在所述激光器的出射光路上；所述分束单元包括分光平面镜和反光平面镜，所述分光平面镜设置在所述第一透 镜座内的分光孔内，所述反光平面镜设置所述第二透镜座内的反光孔
内，所述分光孔与所述反光孔相对设置；所述水平光孔与所述分光孔 相通，所述垂直光孔与所述反光孔相通；所述分光平面镜设置在所述 聚焦光学透镜的出射光路上；所述反光平面镜设置在所述分光平面镜 的反射光路上;所述水平柱面镜设置在所述分光平面镜的透射光路上， 所述垂直柱面镜设置在所述反光平面镜的反射光路上；所述分光平面 镜是镀有半透半反膜的分光平面镜。
所述分光平面镜包括第一分光平面镜、第二分光平面镜、第三分 光平面镜和第四分光平面镜；所述第一分光平面镜、第二分光平面镜 和第三分光平面镜依次设置在所述聚焦光学透镜的出射光路上；所述 第四分光平面镜设置在所述第三分光平面镜的反射光路上，且该第四 分光平面镜的平面垂直于所述第三分光平面镜的反射光路；所述第一 分光平面镜、第二分光平面镜和第三分光平面镜的透射光于所述聚焦 光学透镜的出射光处在同一光路上；所述反光平面镜包括第一反光平 面镜、第二反光平面镜、第三反光平面镜和第四反光平面镜，所述第 一反光平面镜设置在所述第一分光平面镜的反射光路上；所述第二反 光平面镜设置在所述第一反光平面镜的反射光路上；所述第三反光平 面镜设置在所述第二分光平面镜的反射光路上；所述第四反光平面镜 设置在所述第三反光平面镜的反射光路上。
所述第二反光平面镜、第四反光平面镜的反射光、所述第四分光 平面镜的透射光、反射光交汇于所述聚焦光学透镜的出射光且垂直于 该出射光。
所述分束单元是两个；所述分光激光模组包括第五反光平面镜、 第六反光平面镜、第七反光平面镜和第五分光平面镜，所述第五分光 平面镜设置在所述聚焦光学透镜的出射光路上，所述第五反光平面镜 设置在该第五分光平面镜的反射光路上；所述第六反光平面镜设置在 所述第五反光平面镜的反射光路上，所述第七反光平面镜设置在所述 第五分光平面镜的透射光路上；所述两个分束单元中的一个分束单元的第一分光平面镜设置在所述第七反光平面镜的反射光路上；所述两
个分束单元中的另一个分束单元的第一分光平面镜设置在所述第六反 光平面镜的反射光路上。
所述激光器包括第一激光器和第二激光器，所述聚焦光学透镜包
括第一聚焦光学透镜和第二聚焦光学透镜；所述第一聚焦光学透镜设 置在所述第一激光器的出射光路上，所述第二聚焦光学透镜设置所述 第二激光器的出射光路上；所述分光激光模组包括第八反光平面镜和 第九反光平面镜；所述第八反光平面镜设置在所述第一聚焦光学透镜 的出射光路上，所述第九反光平面镜设置在所述第二聚焦光学透镜的 出射光路上；所述分束单元是两个；所述两个分束单元中的一个分束 单元的第一分光平面镜设置在所述第八反光平面镜的反射光路上，所 述两个分束单元中的另一个分束单元的第一分光平面镜设置在所述第 九反光平面镜的反射光路上。
所述分束单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所 述第二反光平面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光 路上；所述激光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面 镜与所述水平柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面 镜和设置在该凹面镜的出射光路上的双凸镜。
所述分束单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所 述第二反光平面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光 路上；所述激光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面 镜与所述水平柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面 镜和设置在该凹面镜的出射光路上的双凸镜。
所述分束单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所 述第二反光平面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光 路上；所述激光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面 镜与所述水平柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面 镜和设置在该凹面镜的出射光路上的双凸镜。
所述激光器是波长400nm-670mii的半导体激光管或倍频组件。本实用新型所述的分束激光模组结构紧凑，并且，通过其内部设 置的分束单元，可以实现对输入激光的分束，从而产生多束输出激光， 改变了目前一个激光模组只能输出一束激光而导致需要多个激光模组 才能满足多束输出激光的缺陷，大大减少了重力安平或电安平的激光 投线仪和激光投点仪上安装的激光模组的数量，大大縮小了所述激光 投线仪和激光投点仪的体积，节约了成本；并且，本实用新型在分束 激光模组本体的上下部设置有与万向节、重锤连接接口，方便于在仪 器上的使用，对充分使用激光光能、降低电能消耗、延长工作时间非 常有利。
图1是本实用新型所述的激光模组的示意图； 图2是本实用新型所述的分光单元光路示意图； 图3是本实用新型分光单元组合示意图一； 图4是本实用新型分光单元组合示意图二；
图5是分光激光输出二次准直光路示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的分光激光模组包括本体1、第一透镜
座8、第二透镜座9、激光器2、聚焦光学透镜3、分光平面镜4、反 光平面镜5、水平柱面镜6和垂直柱面镜7;本体1左下方的激光孔内 设置有激光器2、聚焦光学透镜，该聚焦光学透镜3设置在激光器2 的出射光路上；第一透镜座8和第二透镜座9分别设置在本体1右端 的下方和上方；第一透镜座8内的分光孔内设置有分光平面镜4，与 分光孔垂直设置水平光孔，该水平光孔外端即第一透镜座8的端面设 置水平柱面镜6;第二透镜座9内的反光孔内设置有反光平面镜5，与 反光孔垂直设置垂直光孔，该垂直光孔外端即第二透镜座9的端面设 置垂直柱面镜7。
分光平面镜4设置在聚焦光学透镜3的出射光路上，激光通过聚 焦光学透镜3后，经分光平面镜4将输入光束分为两路 一路为透射 光，经过第一透镜座8右端的水平光孔、该水平光孔外端的水平柱面镜6射出，获得垂直线状激光束；另一路为反射光，反射到反光平面
镜5上，通过反光平面镜5再反射，经垂直光孔、垂直柱面镜7输出
后，获得水平线状激光束。
本实用新型所述的第一透镜座8、第二透镜座9，激光器2、聚焦 光学透镜3、分光平面镜4、反光平面镜5及水平柱面镜6、垂直柱面 镜7均是可调节的，通过综合调节以达到所要求的分束光能量和光质 量。本体1上端还设置有与仪器万向节安装配合的十字孔38，下端设 置有与仪器重锤连接的螺杆39。
本实用新型所述的激光器2是波长400nm-670nm的半导体激光管 或倍频组件。
分光平面镜4和反光平面镜5的组合主要在于实现对输入激光的 分光，因此该组合可以称为分光单元，当然，这里所述的反光单元可 以是由更多的分光平面镜4、反光平面镜5组合而成，取决于实际分 光的需要。
参见图2所示，分束单元10是分光激光模组的一个标准分光单元， 其中的第一分光平面镜12、第二分光平面镜13、第三分光平面镜18 设置在聚焦光学透镜的出射光11所在的光路上，且第一分光平面镜
12、 第二分光平面镜13和第三分光平面镜18的透射光均重合于出射 光11所在的光路；出射光11经第一分光平面镜12、第二分光平面镜
13、 第三分光平面镜18的反射，获得反射光20、 21、 22和透射光23; 其中，反射光20通过第一反光平面镜14、第二反光平面镜16的两次 反射后，获得输出激光26;反射光21通过第三反光平面镜15、第四 反光平面镜17的两次反射后，获得输出激光27。
第四分光平面镜19设置在反射光22的光路上，其平面与反射光 22的光路垂直，反射光22通过第四分光平面镜19的垂直透射和反射 分光，获得反射输出激光24和透射输出激光25;输出激光24、 25、 26、 27相互垂直于一个平面，且该四条输出激光的光轴交汇点在主光 源11的光轴上且垂直该光轴；输出激光23与主光源11的光轴重合。
由此可见，通过上述的分束单元10实现了将一束输入激光即聚焦光学透镜的输出激光ll，分束为输出激光24、 25、 26、 27和透射光 23，共五条输出激光，彻底改变了目前的激光模组只能输出一束激光 的现状，也必然减少了目前的重力安平或电安平的激光投线仪和激光 投点仪上安装的激光模组的数量，大大縮小了所述激光投线仪和激光 投点仪的体积，同时节约了成本。
上述的分束单元10也可以缺省分光为二至四束激光输出即二至 四束输出激光。
参见图3、图4，是两个分束单元10的组合。可以分光为六至十 束激光输出；分束单元28、 29、 30、 31与分束单元10的构成相同。
其中，图3所示是用一个激光器2作为主光源，通过聚焦光学透 镜3准直后，经第五分光平面镜40分光后， 一路为反射光，该反射光 经第五反光平面镜41和第六反光平面镜32的反射，作为分束单元28 的输入光源；另一路为透射光，经过第七反光平面镜33的反射作为分 束单元29的输入光源。
图4所示是用两个激光器即第一激光器42、第二激光器43作为 主光源，通过第一聚焦光学透镜44、第二聚焦光学透镜45准直，分 别通过第八反光平面镜32、第九反光平面镜33作为分束单元30、分 束单元31的输入光源。
参见图5所示，上述的分束单元10及分束单元组合28、 29或30、 31，所输出的分光激光直接作为点状光斑使用；也可以在输出分光激 光光路上加装柱面镜37，以输出线状光；还可以在在柱面镜37之前 加装激光准直装置34，使分束单元IO、 28、 29、 30或31的输出激光 经该光学准直装置34准直后，输出到柱面镜37上输出，以提高输出 激光的能量和质量；其中，所述的激光准直装置是由凹面镜35和双凸 镜36组成；凹面镜35和双凸镜36同时设置在分光单元的输出激光光 路上，如输出激光23、 24、 25、 26或27上，其中双凸镜36设置在凹 面镜35的出射光路上。
权利要求1、一种分束激光模组，包括本体以及并列设置在该本体一端的第一透镜座和第二透镜座，所述第一透镜座上设置有水平光孔，该水平光孔外端设置有水平柱面镜；所述第二透镜座上设置有垂直光孔，该垂直光孔外端设置有垂直柱面镜；其特征在于该激光模组还包括激光器、聚焦光学透镜和分束单元；所述激光器、聚焦光学透镜均设置在所述本体下方的激光孔内，所述聚焦光学透镜设置在所述激光器的出射光路上；所述分束单元包括分光平面镜和反光平面镜，所述分光平面镜设置在所述第一透镜座内的分光孔内，所述反光平面镜设置所述第二透镜座内的反光孔内，所述分光孔与所述反光孔相对设置；所述水平光孔与所述分光孔相通，所述垂直光孔与所述反光孔相通；所述分光平面镜设置在所述聚焦光学透镜的出射光路上；所述反光平面镜设置在所述分光平面镜的反射光路上；所述水平柱面镜设置在所述分光平面镜的透射光路上，所述垂直柱面镜设置在所述反光平面镜的反射光路上；所述分光平面镜是镀有半透半反膜的分光平面镜。
2、 根据权利要求1所述的分束激光模组，其特征在于所述分光 平面镜包括第一分光平面镜、第二分光平面镜、第三分光平面镜和第 四分光平面镜；所述第一分光平面镜、第二分光平面镜和第三分光平 面镜依次设置在所述聚焦光学透镜的出射光路上；所述第四分光平面 镜设置在所述第三分光平面镜的反射光路上，且该第四分光平面镜的 平面垂直于所述第三分光平面镜的反射光路；所述第一分光平面镜、 第二分光平面镜和第三分光平面镜的透射光与所述聚焦光学透镜的出 射光处在同一光路上；所述反光平面镜包括第一反光平面镜、第二反 光平面镜、第三反光平面镜和第四反光平面镜，所述第一反光平面镜 设置在所述第一分光平面镜的反射光路上；所述第二反光平面镜设置 在所述第一反光平面镜的反射光路上；所述第三反光平面镜设置在所 述第二分光平面镜的反射光路上；所述第四反光平面镜设置在所述第 三反光平面镜的反射光路上。
3、 根据权利要求2所述的分束激光模组，其特征在于所述第二 反光平面镜、第四反光平面镜的反射光、所述第四分光平面镜的透射 光、反射光交汇于所述聚焦光学透镜的出射光且垂直于该出射光。
4、 根据权利要求2或3所述的分束激光模组，其特征在于所述 分光单元是两个；所述分光激光模组包括第五反光平面镜、第六反光平面镜、第七反光平面镜和第五分光平面镜，所述第五分光平面镜设 置在所述聚焦光学透镜的出射光路上，所述第五反光平面镜设置在该第五分光平面镜的反射光路上；所述第六反光平面镜设置在所述第五 反光平面镜的反射光路上，所述第七反光平面镜设置在所述第五分光 平面镜的透射光路上；所述两个分束单元中的一个分束单元的第一分 光平面镜设置在所述第七反光平面镜的反射光路上；所述两个分束单 元中的另一个分束单元的第一分光平面镜设置在所述第六反光平面镜 的反射光路上。
5、 根据权利要求2或3所述的分束激光模组，其特征在于所述 激光器包括第一激光器和第二激光器，所述聚焦光学透镜包括第一聚 焦光学透镜和第二聚焦光学透镜；所述第一聚焦光学透镜设置在所述 第一激光器的出射光路上，所述第二聚焦光学透镜设置所述第二激光 器的出射光路上；所述分光激光模组包括第八反光平面镜和第九反光 平面镜；所述第八反光平面镜设置在所述第一聚焦光学透镜的出射光 路上，所述第九反光平面镜设置在所述第二聚焦光学透镜的出射光路 上；所述分光单元是两个；所述两个分束单元中的一个分束单元的第 一分光平面镜设置在所述第八反光平面镜的反射光路上，所述两个分 束单元中的另一个分束单元的第一分光平面镜设置在所述第九反光平 面镜的反射光路上。
6、 根据权利要求2或3所述的分光激光模组，其特征在于所述 分光单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所述第二反 光平面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光路上；所 述激光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面镜与所述 水平柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面镜和设置在该凹面镜的出射光路上的双凸镜。
7、 根据权利要求4所述的分光激光模组，其特征在于所述分光 单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所述第二反光平 面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光路上；所述激 光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面镜与所述水平 柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面镜和设置在该 凹面镜的出射光路上的双凸镜。
8、 根据权利要求5所述的分光激光模组，其特征在于所述分光 单元还包括激光准直装置，所述激光准直装置设置在所述第二反光平 面镜或第四反光平面镜与所述垂直柱面镜之间的反射光路上；所述激 光准直装置设置在所述第三分光平面镜或第四分光平面镜与所述水平 柱面镜之间的透射光路上；所述激光准直装置包括凹面镜和设置在该 凹面镜的出射光路上的双凸镜。
9、 根据权利要求1或2或3所述的分光激光模组，其特征在于 所述激光器是波长400nm-670nm的半导体激光管或倍频组件。
专利摘要本实用新型涉及一种分束激光模组，其主要通过分束单元中的分光平面镜和反光平面镜，实现了将入射激光分成多束出射的目的，解决了目前激光投线仪或激光投点仪、一台仪器需要用两个以上激光模组的技术问题，大大缩小了仪器的体积，在分束激光模组本体的上下部设置有与万向节、重锤连接接口，方便于在仪器上的使用，对充分使用激光光能、降低电能消耗、延长工作时间非常有利，且本实用新型结构紧凑。
文档编号G01C15/00GK201383040SQ20092003257
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者孙建虎, 李国华, 杨英姿, 东 汪 申请人:西安华科光电有限公司