三棱镜二维缩束模组及缩束设备的制作方法

本发明涉及光线缩束，特别涉及三棱镜二维缩束模组及缩束设备。

背景技术：

1、缩束设备是一种能缩小光束口径的设备，缩束设备一般包括光源、缩束模组以及镜头组件。其中的缩束模组用于对光源发出的平行光束进行缩小，并输出至镜头组件。

2、现有技术中的缩束组件包括位于同一光轴上的两个透镜，这两个透镜用于对光源提供的平行光束进行缩束处理，并将缩束处理后的光束输出至镜头组件。为实现高倍率的缩束效果，两个透镜间的距离较远，进而导致缩束组件的长度较长。

3、可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供三棱镜二维缩束模组及缩束设备，旨在解决缩束模组长度较长的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、三棱镜二维缩束模组，包括沿光路依次设置的若干第一三棱镜和若干第二三棱镜，全部第一三棱镜均垂直于第一平面，全部第二三棱镜均垂直于第二平面，第一平面与第二平面不共面；全部第一三棱镜和全部第二三棱镜的光路均呈螺旋线状；第一三棱镜和第二三棱镜的各个顶角均为60°；

4、一个第一三棱镜和一个第二三棱镜的缩束倍率均为ρ，入射角为θ1，入射光束宽度为d1，出射光束宽度为d3，光束的折射率为n；

5、出射光束宽度；

6、缩束倍率ρ=1/（d3/d1）；

7、其中：，；

8、第一平面上全部第一三棱镜和第二平面上全部第二三棱镜的总缩束倍率均为ρ总；

9、；其中k为三棱镜的个数。

10、进一步地，所述入射角θ1≤40°，θ1≥30.25°。

11、进一步地，前一第一三棱镜的出射面与后一第一三棱镜的入射面的夹角大于99°。

12、进一步地，前一第二三棱镜的出射面与后一第二三棱镜的入射面的夹角大于99°。

13、进一步地，所述第一平面和第二平面的夹角大于或等于89°，且小于或等于91°。

14、进一步地，所述第一三棱镜为三个以上。

15、进一步地，所述第二三棱镜为三个以上。

16、进一步地，所述第一三棱镜和第二三棱镜由透光率大于或等于百分之八十五的材质制成。

17、进一步地，根据光线可逆原理，平行光束从位于尾部的第二三棱镜的出射面入射可进行光线的扩束。

18、缩束设备，包括光源、三棱镜二维缩束模组、以及镜头组件，三棱镜二维缩束模组用于对光源发出的平行光束进行缩束处理，镜头组件用于导出缩束后的光线。

19、有益效果：本发明提供的三棱镜二维缩束模组及缩束设备，通过沿光路依次设置多个第一三棱镜和多个第二三棱镜，多个第一三棱镜垂直于第一平面，多个第二三棱镜垂直于第二平面，第一平面与第二平面不共面，以实现对平行光束在两个方向上的进行缩束，并且第一平面和第二平面的光路路径呈螺旋线，能够有效地缩短缩束模组的长度，并且达到较大的缩束倍率；以及，第一三棱镜和第二三棱镜的各个顶角均为60°，在缩束过程中，每个三棱镜只需使用两个面，在三棱镜的一个面被污染或者损坏的情况下，可通过旋转三棱镜，能够使缩束模组继续正常工作。

技术特征：

1.三棱镜二维缩束模组，其特征在于，包括沿光路依次设置的若干第一三棱镜和若干第二三棱镜，全部第一三棱镜均垂直于第一平面，全部第二三棱镜均垂直于第二平面，第一平面与第二平面不共面；全部第一三棱镜和全部第二三棱镜的光路均呈螺旋线状；第一三棱镜和第二三棱镜的各个顶角均为60°；

2.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，所述入射角θ1≤40°，θ1≥30.25°。

3.根据权利要求2所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，前一第一三棱镜的出射面与后一第一三棱镜的入射面的夹角大于99°。

4.根据权利要求2所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，前一第二三棱镜的出射面与后一第二三棱镜的入射面的夹角大于99°。

5.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，所述第一平面和第二平面的夹角大于或等于89°，且小于或等于91°。

6.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，所述第一三棱镜为三个以上。

7.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，所述第二三棱镜为三个以上。

8.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，所述第一三棱镜和第二三棱镜由透光率大于或等于百分之八十五的材质制成。

9.根据权利要求1所述的三棱镜二维缩束模组，其特征在于，根据光线可逆原理，平行光束从位于尾部的第二三棱镜的出射面入射可进行光线的扩束。

10.缩束设备，其特征在于，包括光源、如权利要求1-8任一项所述的三棱镜二维缩束模组、以及镜头组件，三棱镜二维缩束模组用于对光源发出的平行光束进行缩束处理，镜头组件用于导出缩束后的光线。

技术总结
本发明涉及光线缩束技术领域，本发明公开了三棱镜二维缩束模组及缩束设备，包括沿光路依次设置的若干第一三棱镜和若干第二三棱镜，全部第一三棱镜均垂直于第一平面，全部第二三棱镜均垂直于第二平面，第一平面与第二平面不共面；全部第一三棱镜和全部第二三棱镜的光路均呈螺旋线状；第一三棱镜和第二三棱镜的各个顶角均为60°。本发明提供的三棱镜二维缩束模组及缩束设备能够有效地缩短缩束模组的长度，并且达到较大的缩束倍率。

技术研发人员：桑海龙,李延伟,黄泽帆,谢虹波,李建杰,杨睿,殷龙海
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27