CN107020451A - 可旋转扫描的激光输出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光领域。本发明提供了一种可旋转扫描的激光输出装置，能够使输出的激光做环状运动，其技术方案可概括为：可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台及至少一个调距全反镜，能够不需要激光发生器进行旋转及移动，只需要旋转台进行旋转及平移台进行平移即可使输出的激光随旋转台的旋转进行环状运动。本发明的有益效果是：结构简单，适用于激光输出装置。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术，特别涉及激光输出装置的技术。
背景技术
随着激光技术的发展，其在重大工程和生产中的应用越来越多，许多重大工程如大型激光装置中，有大量的大口径金属管道，由于使用条件的要求，需要定期的进行洁净处理，激光清洗绿色环保，且为非接触式清洗，是很好的选择，目前已经开始尝试应用；在激光切割过程中，也经常需要对大口径管材进行切割。在以上应用场景中，激光若能够实现环形旋转的可控运动，则会给其应用时带来极大的便利。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可旋转扫描的激光输出装置，能够使输出的激光做环状运动。
本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台及至少一个调距全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、调距全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜及扫描振镜固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜顺序反射后最终反射至扫描振镜上，由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜及扫描振镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
具体的，还包括场镜，所述场镜安装在激光出射口，用于密封。
进一步的，所述调距全反镜为一个，第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，调距全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经调距全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与调距全反镜的镜面对应，且与经调距全反镜反射后的激光呈45°放置。
再进一步的，所述调距全反镜为三个，分别为第二全反镜、第三全反镜及第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、所有调距全反镜、所有固定全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，其余调距全反镜均分别固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
具体的，还包括场镜，所述场镜安装在激光出射口，用于密封。
进一步的，所述平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
具体的，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
具体的，还包括输出台，所述输出台上具有激光出射孔及场镜，所述扫描振镜位于输出台内部，输出的激光通过激光出射孔输出，场镜安装在激光出射孔，用于密封。
进一步的，所述平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
具体的，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、固定台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与固定台滑动连接，旋转台与固定台连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光出射口对应，侧面具有激光出射孔，所述第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，扫描振镜位于旋转台内，扫描振镜与旋转台固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部，第一全反镜及所有固定全反镜与固定台固定连接；
入射激光从平移台的激光入射口入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口及其对应的激光入射孔反射进旋转台，进而入射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至旋转台的激光出射孔输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，仅扫描振镜跟随旋转台的旋转而旋转。
具体的，还包括场镜，场镜安装在激光出射孔，用于密封。
进一步的，所述平移台能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
具体的，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
本发明的有益效果是，通过上述可旋转扫描的激光输出装置，可以通过旋转台的旋转，使输出的激光随旋转台的旋转进行环状运动，且由于平移台的加入，可以通过平移台的平移，使激光输出到各预定点的光路距离不变，从而保证输出到各预定点的光斑直径相同，从上述可旋转扫描的激光输出装置的结构还可见，激光发生器不需要进行旋转及移动，只需要旋转台进行旋转及平移台进行平移即可。
附图说明
图1为本发明实施例1中可旋转扫描的激光输出装置的剖面示意图；
图2为本发明实施例1或2中可旋转扫描的激光输出装置的剖面示意图；
图3为本发明实施例3中可旋转扫描的激光输出装置的剖面示意图；
图4为本发明实施例4中可旋转扫描的激光输出装置的剖面示意图；
其中，1为旋转台，2为平移台，3为第一全反镜，4为第二全反镜，5为扫描振镜，6为激光出射口，7为第三全反镜，8为第四全反镜，9为输出台，10为场镜，11为固定台。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，详细描述本发明的技术方案。
本发明所述的第一种可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台及至少一个调距全反镜，平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，第一全反镜、调距全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜及扫描振镜固定在平移台内部；入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜顺序反射后最终反射至扫描振镜上，由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜及扫描振镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
本发明所述的第二种可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，第一全反镜、所有调距全反镜、所有固定全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部；入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
本发明所述的第三种可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部；入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射输出，输出的激光与入射激光垂直；线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
本发明所述的第四种可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、固定台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与固定台滑动连接，旋转台与固定台连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光出射口对应，侧面具有激光出射孔，第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，扫描振镜位于旋转台内，扫描振镜与旋转台固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部，第一全反镜及所有固定全反镜与固定台固定连接；入射激光从平移台的激光入射口入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口及其对应的激光入射孔反射进旋转台，进而入射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至旋转台的激光出射孔输出，输出的激光与入射激光垂直；线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，仅扫描振镜跟随旋转台的旋转而旋转。
实施例1
本发明实施例1中的可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜3、扫描振镜5、平移台2、旋转台1及至少一个调距全反镜，平移台2上具有激光入射口及激光出射口6，平移台2与旋转台1滑动连接，平移台2能够在垂直于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台1的旋转轴平行于入射激光，旋转台1的旋转中心具有激光入射孔，与平移台2上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台2中，第一全反镜3、调距全反镜及扫描振镜5均位于平移台2内部，第一全反镜3与旋转台1的台面固定连接，调距全反镜及扫描振镜5固定在平移台2内部；
入射激光从旋转台1的激光入射孔穿过旋转台1入射至平移台2的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜3上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜顺序反射后最终反射至扫描振镜5上，由扫描振镜5将其反射至激光出射口6输出，输出的激光与入射激光垂直；
当平移台2进行线性平移时，所有调距全反镜及扫描振镜5随平移台2的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台1旋转时，平移台2跟随旋转台1的旋转而旋转，则同时第一全反镜3会跟随旋转台1进行旋转，由于平移台2也会旋转，因此固定其上的调距全反镜及扫描振镜5也会跟随平移台2进行环状运动。
本例中，还可以包括场镜10，场镜10安装在激光出射口6，用于密封，保护整个装置内部环境。
举例如下：
参见图1，其调距全反镜为一个，即为第二全反镜4，第一全反镜3的镜面与入射激光呈45°放置，调距全反镜4的镜面与第一全反镜3的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经调距全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜5的镜面与调距全反镜4的镜面对应，且与经调距全反镜4反射后的激光呈45°放置。
参见图2，其调距全反镜为三个，分别为第二全反镜4、第三全反镜7及第四全反镜8，第一全反镜3的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜4的镜面与第一全反镜3的镜面相对应，且平行放置，令经第二全反镜4反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜7的镜面与第二全反镜4的镜面对应，且与经第二全反镜4反射后的激光呈45°放置，第四全反镜8的镜面与第三全反镜7的镜面相对应，且平行放置，令经第四全反镜8反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜5的镜面与第四全反镜8的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
根据该结构可见，首先，由于扫描振镜5是固定在平移台2上的，因此旋转台1旋转时及平移台2平移时，为保证输出的激光到激光入射孔之间的水平距离不变，则要求第一全反镜3反射的激光垂直于入射的激光，且平移台2只能在垂直于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移，其次，其调距体现在根据平移台2的平移可以调整第一全反镜3反射的激光到第一个调距全反镜之间距离，其他调距全反镜及扫描振镜均固定在平移台2上，则其相对位置及距离并不会发生变化，因此也不会产生调距效果，另外，第一个调距全反镜并不一定需要与第一全反镜3的镜面相平行进行放置，其可以采用各种与第一全反镜的镜面相对应的位置进行放置，只要经过所有调距全反镜及扫描振镜5的反射后，输出的激光是垂直于最初的入射激光即可。
最后，为保证入射激光能够进入平移台2，则平移台2上的激光入射口优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封。
实施例2
本发明实施例2中的可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜3、扫描振镜5、平移台2、旋转台1、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台2上具有激光入射口及激光出射口，平移台2与旋转台1滑动连接，平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台1的旋转轴平行于入射激光，旋转台1的旋转中心具有激光入射孔，与平移台2上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台1入射至平移台2中，第一全反镜3、所有调距全反镜、所有固定全反镜及扫描振镜5均位于平移台内部，第一全反镜3、固定全反镜及扫描振镜5与旋转台1的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部。
入射激光从旋转台1的激光入射孔穿过旋转台1入射至平移台2的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜3上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后反射至扫描振镜5上，再由扫描振镜5将其反射至激光出射口6输出，输出的激光与入射激光垂直。
线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜3反射后的激光光束的线性平移。
当平移台2进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台2的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台1旋转时，平移台2跟随旋转台1的旋转而旋转。
还可以包括场镜10，场镜10安装在激光出射口6，用于密封，保护整个装置内部环境。
平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移优选为：平移台2能够在垂直于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移。
举例如下：
参见图2，其调距全反镜为两个，分别为第二全反镜4及第三全反镜7，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜8，所述第一全反镜3的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜4的镜面与第一全反镜3的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜4反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜7的镜面与第二全反镜4的镜面对应，且与经第二全反镜4反射后的激光呈45°放置，第四全反镜8的镜面与第三全反镜7的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜8反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜5的镜面与第四全反镜8的镜面对应，且与经第四全反镜8反射后的激光呈45°放置。
根据该结构可见，首先，由于扫描振镜5是与旋转台1的台面固定连接的，不管平移台2以何种角度(相对于入射激光的角度)进行线性平移，扫描振镜5与激光入射孔之间的水平距离都不会改变，且由于需要保证最后反射至扫描振镜5上的激光角度不变，则需要保证平移台2的线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜3反射后的激光光束的线性平移，其次，固定全反镜与调距全反镜可间隔放置(这里的间隔是以激光反射顺序为所有全反镜进行排序)，例如图2的结构基础上再增加两个调距全反镜(第六全反镜及第七全反镜)及两个固定全反镜(第五全反镜及第八全反镜)，则激光反射顺序为第一全反镜、第二全反镜(调距全反镜)、第三全反镜(调距全反镜)、第四全反镜(固定全反镜)、第五全反镜(固定全反镜)、第六全反镜(调距全反镜)、第七全反镜(调距全反镜)、第八全反镜(固定全反镜)，最后是扫描振镜，其调距体现在根据平移台2的平移可以调整第一全反镜3反射的激光到第一个调距全反镜之间的距离以及调距全反镜反射至的激光至固定全反镜之间的距离，另外，第一个调距全反镜并不一定需要与第一全反镜3的镜面相平行进行放置，其可以采用各种与第一全反镜的镜面相对应的位置进行放置，只要经过所有调距全反镜、固定全反镜及扫描振镜5的反射后，输出的激光是垂直于最初的入射激光即可。
最后，为保证入射激光能够进入平移台2，则平移台2上的激光入射口优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封。
实施例3
本发明实施例3中的可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜3、扫描振镜5、平移台2、旋转台1、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台2上具有激光入射口及激光出射口6，平移台2与旋转台1滑动连接，平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台1的旋转轴平行于入射激光，旋转台1的旋转中心具有激光入射孔，与平移台2上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台1入射至平移台2中，第一全反镜3、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，第一全反镜3、固定全反镜及扫描振镜与旋转台1的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台2内部。
入射激光从旋转台1的激光入射孔穿过旋转台1入射至平移台2的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口6反射至扫描振镜5上，再由扫描振镜5将其反射输出，输出的激光与入射激光垂直。
线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移。
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
还可以包括输出台9，输出台9上具有激光出射孔及场镜10，扫描振镜5位于输出台内部，输出的激光通过激光出射孔输出，场镜10安装在激光出射孔，用于密封，保护整个装置内部环境。
平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移优选为：平移台2能够在垂直于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移。
举例如下：
参见图3，调距全反镜为两个，分别为第二全反镜4及第三全反镜7，固定全反镜为一个，记为第四全反镜8，第一全反镜3的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜4的镜面与第一全反镜3的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜4反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜7的镜面与第二全反镜4的镜面对应，且与经第二全反镜4反射后的激光呈45°放置，第四全反镜8的镜面与第三全反镜7的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜8反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜5的镜面与第四全反镜8的镜面对应，且与经第四全反镜8反射后的激光呈45°放置。
根据该结构可见，首先，由于扫描振镜5、固定全反镜是与旋转台1的台面固定连接的，不管平移台2以何种角度(相对于入射激光的角度)进行线性平移，扫描振镜5与激光入射孔之间的水平距离都不会改变，且由于需要保证最后反射至扫描振镜5上的激光角度不变，则需要保证平移台2的线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜3反射后的激光光束的线性平移，其次，固定全反镜与调距全反镜可间隔放置(这里的间隔是以激光反射顺序为所有全反镜进行排序)，例如图2的结构基础上再增加两个调距全反镜(第六全反镜及第七全反镜)及两个固定全反镜(第五全反镜及第八全反镜)，则激光反射顺序为第一全反镜、第二全反镜(调距全反镜)、第三全反镜(调距全反镜)、第四全反镜(固定全反镜)、第五全反镜(固定全反镜)、第六全反镜(调距全反镜)、第七全反镜(调距全反镜)、第八全反镜(固定全反镜)，最后是扫描振镜，其调距体现在根据平移台2的平移可以调整第一全反镜3反射的激光到第一个调距全反镜之间的距离以及调距全反镜反射至的激光至固定全反镜之间的距离，另外，第一个调距全反镜并不一定需要与第一全反镜3的镜面相平行进行放置，其可以采用各种与第一全反镜的镜面相对应的位置进行放置，只要经过所有调距全反镜、固定全反镜及扫描振镜5的反射后，输出的激光是垂直于最初的入射激光即可。
最后，为保证入射激光能够进入平移台2，则平移台2上的激光入射口优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封；为保证激光能够入射到扫描振镜5上，则平移台2上的激光出射口也优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封。
实施例4
本发明实施例4中的可旋转扫描的激光输出装置，包括第一全反镜3、扫描振镜5、平移台2、旋转台1、固定台11、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，平移台2上具有激光入射口及激光出射口6，平移台2与固定台11滑动连接，旋转台1与固定台11连接，平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台1的旋转轴平行于入射激光，旋转台1的旋转中心具有激光入射孔，与平移台2上的激光出射口6对应，侧面具有激光出射孔，第一全反镜3、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台2内部，扫描振镜5位于旋转台1内，扫描振镜5与旋转台1固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台2内部，第一全反镜3及所有固定全反镜与固定台11固定连接。
入射激光从平移台2的激光入射口入射至第一全反镜3上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口6及其对应的激光入射孔反射进旋转台1，进而入射至扫描振镜5上，再由扫描振镜5将其反射至旋转台1的激光出射孔输出，输出的激光与入射激光垂直。
线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移。
当平移台2进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台2的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台1旋转时，仅扫描振镜5跟随旋转台1的旋转而旋转。
还可以包括场镜10，场镜10安装在激光出射孔，用于密封，保护整个装置内部环境。
平移台2能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移优选为：平移台2能够在垂直于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移。
举例如下：
参见图4，调距全反镜为两个，分别为第二全反镜4及第三全反镜7，固定全反镜为一个，记为第四全反镜8，第一全反镜3的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜4的镜面与第一全反镜3的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜4反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜7的镜面与第二全反镜4的镜面对应，且与经第二全反镜4反射后的激光呈45°放置，第四全反镜8的镜面与第三全反镜7的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜8反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜5的镜面与第四全反镜8的镜面对应，且与经第四全反镜8反射后的激光呈45°放置。
根据该结构可见，首先，由于扫描振镜5是与旋转台1的台面固定连接的，不管平移台2以何种角度(相对于入射激光的角度)进行线性平移，只要保证激光发生器与固定台11之间不发生相对运动，则扫描振镜5与最初的入射激光发出点(激光发生器发出入射激光的位置)之间的水平距离都不会改变，且由于需要保证最后反射至扫描振镜5上的激光角度不变，则需要保证平移台2的线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜3反射后的激光光束的线性平移，其次，固定全反镜与调距全反镜可间隔放置(这里的间隔是以激光反射顺序为所有全反镜进行排序)，例如图2的结构基础上再增加两个调距全反镜(第六全反镜及第七全反镜)及两个固定全反镜(第五全反镜及第八全反镜)，则激光反射顺序为第一全反镜、第二全反镜(调距全反镜)、第三全反镜(调距全反镜)、第四全反镜(固定全反镜)、第五全反镜(固定全反镜)、第六全反镜(调距全反镜)、第七全反镜(调距全反镜)、第八全反镜(固定全反镜)，最后是扫描振镜，其调距体现在根据平移台2的平移可以调整第一全反镜3反射的激光到第一个调距全反镜之间的距离以及调距全反镜反射至的激光至固定全反镜之间的距离，另外，第一个调距全反镜并不一定需要与第一全反镜3的镜面相平行进行放置，其可以采用各种与第一全反镜的镜面相对应的位置进行放置，只要经过所有调距全反镜、固定全反镜及扫描振镜5的反射后，输出的激光是垂直于最初的入射激光即可。
最后，为保证入射激光能够进入平移台2，则平移台2上的激光入射口优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封；为保证激光能够入射到扫描振镜5上，则平移台2上的激光出射口也优选为长条形，其上可设置相应的透明镜面进行密封。
尽管本发明的内容已经通过上述优选的实施方案作了详细介绍，但应当认识到上述介绍不应被认为是对本发明的限制。当具有专业知识和技能的人员在阅读了上述内容后，对本发明的多种修改、代替和规避都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (16)
1.可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台及至少一个调距全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、调距全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜及扫描振镜固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜顺序反射后最终反射至扫描振镜上，由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜及扫描振镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
2.如权利要求1所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，还包括场镜，所述场镜安装在激光出射口，用于密封。
3.如权利要求1或2所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述调距全反镜为一个，第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，调距全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经调距全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与调距全反镜的镜面对应，且与经调距全反镜反射后的激光呈45°放置。
4.如权利要求3所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述调距全反镜为三个，分别为第二全反镜、第三全反镜及第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
5.可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、所有调距全反镜、所有固定全反镜及扫描振镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，其余调距全反镜均分别固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至激光出射口输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
6.如权利要求5所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，还包括场镜，所述场镜安装在激光出射口，用于密封。
7.如权利要求5或6任一项所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
8.如权利要求7所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
9.可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与旋转台滑动连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光入射口对应，能够令入射激光穿过旋转台入射至平移台中，所述第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，第一全反镜、固定全反镜及扫描振镜与旋转台的台面固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部；
入射激光从旋转台的激光入射孔穿过旋转台入射至平移台的激光入射口中，从激光入射口中入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口反射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，平移台跟随旋转台的旋转而旋转。
10.如权利要求9所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，还包括输出台，所述输出台上具有激光出射孔及场镜，所述扫描振镜位于输出台内部，输出的激光通过激光出射孔输出，场镜安装在激光出射孔，用于密封。
11.如权利要求9或10任一项所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
12.如权利要求11所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
13.可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，包括第一全反镜、扫描振镜、平移台、旋转台、固定台、至少两个调距全反镜及至少一个固定全反镜，所述平移台上具有激光入射口及激光出射口，平移台与固定台滑动连接，旋转台与固定台连接，平移台能够在不平行于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移，旋转台的旋转轴平行于入射激光，旋转台的旋转中心具有激光入射孔，与平移台上的激光出射口对应，侧面具有激光出射孔，所述第一全反镜、所有调距全反镜及所有固定全反镜均位于平移台内部，扫描振镜位于旋转台内，扫描振镜与旋转台固定连接，调距全反镜均分别固定在平移台内部，第一全反镜及所有固定全反镜与固定台固定连接；
入射激光从平移台的激光入射口入射至第一全反镜上，反射至调距全反镜上，经所有调距全反镜及固定全反镜依次反射后最终通过激光输出口及其对应的激光入射孔反射进旋转台，进而入射至扫描振镜上，再由扫描振镜将其反射至旋转台的激光出射孔输出，输出的激光与入射激光垂直；
所述线性平移是指平行于入射激光经第一全反镜反射后的激光光束的线性平移；
当平移台进行线性平移时，所有调距全反镜随平移台的平移而平移，同时能够保证输出的激光与入射激光垂直，当旋转台旋转时，仅扫描振镜跟随旋转台的旋转而旋转。
14.如权利要求13所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，还包括场镜，场镜安装在激光出射孔，用于密封。
15.如权利要求13或14任一项所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述平移台能够在不平行于旋转台1的旋转轴的平面上进行线性平移是指：平移台能够在垂直于旋转台的旋转轴的平面上进行线性平移。
16.如权利要求15所述的可旋转扫描的激光输出装置，其特征在于，所述调距全反镜为两个，分别为第二全反镜及第三全反镜，所述固定全反镜为一个，记为第四全反镜，所述第一全反镜的镜面与入射激光呈45°放置，第二全反镜的镜面与第一全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第二全反镜反射后的激光平行于入射激光，第三全反镜的镜面与第二全反镜的镜面对应，且与经第二全反镜反射后的激光呈45°放置，第四全反镜的镜面与第三全反镜的镜面相对应，且平行放置，令入射激光经第四全反镜反射后的激光平行于入射激光，扫描振镜的镜面与第四全反镜的镜面对应，且与经第四全反镜反射后的激光呈45°放置。
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