[发明专利]一种像差控制的线激光能量匀化系统

说明书

本发明涉及激光测量技术领域，提供的一种像差控制的线激光能量匀化系统，包括：壳体，其为框架结构；壳体内依次开设有相通的容纳槽、空腔以及凹槽；线激光机构，设置于容纳槽内，用于发射测量线激光；第一柱面镜，设置于容纳槽内，用于产生线光线；第二柱面镜，设置于凹槽内，用于调整光线密度分布；第二柱面镜与凹槽的内壁抵接；其中，点激光机构发射出的点激光依次穿过第一柱面镜以及第二柱面镜。通过第一柱面镜以及第二柱面镜的透镜组合调整光线密度分布，消除了激光测量过程中的阴影测试错误。

技术领域

本发明涉及激光测量技术领域，尤其涉及一种像差控制的线激光能量匀化系统。

背景技术

工业自动化的发展需要配备各种传感装置，激光因其优良的光学性能被广泛应用于非接触式传感测试。通过将激光进行整型后生成的结构光，可应用于更广泛的激光测量领域。

线激光是激光生成的一种结构光，其被应用于各种直线定位的测量设备。目前线激光形成方法分为两种，一种为激光器准直或者聚焦后经过单片柱面镜扩展为线激光，其线激光能量分布为高斯分布，另外一种为激光器准直或者聚焦后经过鲍威尔棱镜扩展为线激光。然而，在实际的测量过程中，线激光作为主动光源，由于被测物体会具有高度差较大的轮廓，倾斜角度过大的光线会被轮廓阻挡，导致测量光线不能完全覆盖被测物体的轮廓，进而使测量结果出现阴影错误，从而影响线激光的正常测量。

因此，如何通过降低线激光的发散角度以消除测量过程中的阴影错误为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于通过降低线激光的发散角度以消除测量过程中的阴影错误。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种像差控制的线激光能量匀化系统，包括：壳体，其为框架结构；壳体内依次开设有相通的容纳槽、空腔以及凹槽；线激光机构，设置于容纳槽内，用于发射测量线激光；第一柱面镜，设置于容纳槽内，用于产生线光线；第二柱面镜，设置于凹槽内，用于调整光线密度分布；第二柱面镜与凹槽的内壁抵接；其中，线激光机构发射出的线激光依次穿过第一柱面镜以及第二柱面镜。

本发明进一步设置为：线激光机构包括：半导体激光器，设置于容纳槽一端，用于发射线激光；球面透镜，设置于容纳槽内，用于光线汇聚；球面透镜的出射透光面为球面。

本发明进一步设置为：线激光机构还包括：套筒，设置于容纳槽内，其为空心管结构，用于容纳半导体激光器、球面透镜以及第一柱面镜；套筒相对空腔的一端内壁开设有内螺纹。

本发明进一步设置为：线激光机构还包括：隔筒，位于球面透镜与第一柱面镜之间，其为空心管结构；隔筒沿相对球面透镜一端至远离球面透镜一端的内径逐渐减小。

本发明进一步设置为：套筒内沿其轴向依次开设有相通的第一安装槽以及第二安装槽，半导体激光器、球面透镜、隔筒以及第一柱面镜依次安装在第二安装槽内。

本发明进一步设置为：套筒内开设有与第一安装槽相通的插槽，半导体激光器与插槽插接配合，通过灌胶以固定半导体激光器。

本发明进一步设置为：套筒内设有锁紧组件，用于防止第一柱面镜沿第二安装槽的外侧方向滑动。

本发明进一步设置为：锁紧组件包括：锁圈，锁圈的侧壁上开设有外螺纹，锁圈与套筒螺纹连接。

本发明进一步设置为：第二柱面镜的出射透光面为凸柱面，入射透光面为平面。

本发明进一步设置为：第二柱面镜的入射透光面为凸柱面，出射透光面为平面。

本发明具有以下有益效果：通过半导体激光器产生用于测量被测物体的激光束，光线依次穿过球面透镜、第一柱面镜以及第二柱面镜，通过第一柱面镜以及第二柱面镜的透镜组合调整光线密度分布，增加了光轴的两侧光线密度，将半导体激光器的高斯能量密度分布转换为平顶型能量分布，达到能量匀化，消除激光测量过程中的阴影测试错误。