CN107861238A - 一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法，包括反射镜，所述反射镜的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，入射光通过反射镜的旋转使反射光实现光束扫描。本发明还公开了一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，包括反射镜，反射镜的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，反射镜通过驱动装置带动旋转。本发明实现了光束的往复扫描，大大降低了对电机的性能要求，还提高了电机的运行寿命，同时还简化了控制系统；有利于节省空间，所需器件少、结构简单等，有利于激光清洗机的便携式、小型化以及降低激光清洗机的制作成本。

Description

一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种光束扫描装置 ，具体的说，涉及一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法与装置，本发明可用于激光清洗、驱鸟、表演、演示等领域。

背景技术

激光清洗作为一种新型表面清洗技术，具有无机械接触、无基底损伤、绿色环保等优点，在模具清洗、电子元器件制备、文物保护与修复、除漆除锈等领域应用前景十分广阔。因此，激光清洗技术及设备的研究与开发已经引起国内外研究人员的高度关注。

激光清洗主要是利用了激光能量密度高的特性，即将一束聚焦激光束直接辐照污染物（或漆、锈等），使污染物产生熔化、气化或者震动等物理或化学变化，从而使污染物与被污染物体脱离。在对大面积污染物（或漆、锈等）进行清洗（或清除）时，为降低激光清洗设备成本或减小设备体积，通常是使单一光束在某一个方向上快速来回运动，使辐照光束在待清洗物表面形成线状光斑，然后再使线状光斑运动，从而达到对整个污染面进行清洗的目的。因此，如何给激光束设计一种速度快、效率高、寿命长、结构简单且成本低的一维扫描装置是推动激光清洗技术快速发展与应用的关键问题之一。

目前，使激光束快速扫描的方法与装置主要有平台扫描、振镜扫描和转镜扫描三种，其工作原理及优缺点具体如下：

平台扫描。通过移动平台带动激光束或待清洗物体发生平面运动，使激光束与待清洗物体发生相对运动，从而达到清洗目的。该方式原理简单，但设备占用空间大，不利于实现便携式操作。

振镜扫描。该方式常用于激光加工与标刻系统，具体方法是将一束激光打到振镜上，通过振镜的来回快速摆动使反射光斑变成线状光斑。该方式比平台扫描方式占用体积小，扫描速度快。但是，来回快速摆动的运动方式不仅会限制振镜的摆动速度还会影响振镜电机的使用寿命。

转镜扫描。为克服振镜扫描存在的缺陷，多面转镜装置与技术在某些领域得到发展和应用。由于转镜是单方向转动，所以电机使用寿命长易于实现。但是，多面转镜也存在一定缺陷：其一，制作工艺要求高，造价高昂；其二，光束入射点（或反射点）随反射面的转动而变化，不利于光束的均匀辐照。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法与装置，实现了光束的往复扫描，不仅大大降低了对电机的性能要求，而且还大大提高了电机的运行寿命，同时还大大简化了控制系统。本发明更有利于节省空间，再加上本方案所需器件少、结构简单等，有利于激光清洗机的便携式、小型化以及降低激光清洗机的制作成本。该方法与装置也可用在自动激光驱鸟器、激光表演等光束扫描领域。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法，包括反射镜，所述反射镜的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，入射光通过反射镜的旋转使反射光实现光束扫描。

本发明还提供一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，包括反射镜，所述反射镜的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，所述反射镜通过驱动装置带动旋转。

一种优化方案，所述驱动装置包括电机，所述电机通过旋转轴带动反射镜旋转。

进一步地，所述电机单向转动。

进一步地，所述反射镜旋转一周反射面的角度变化大小为∠AOB，反射光扫描的角度范围为2∠AOB。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明中通过电机的单向转动实现了光束的往复扫描，不仅大大降低了对电机的性能要求，而且还大大提高了电机的运行寿命，同时还大大简化了控制系统。另外，相对于电机的旋转轴，在本发明方案中激光束是轴向入射的，与多面转镜的侧向入射不同，本发明方案更有利于节省空间，再加上本方案所需器件少、结构简单等，这些都非常有利于激光清洗机的便携式、小型化以及降低激光清洗机的制作成本。该方法与装置也可用在自动激光驱鸟器、激光表演等光束扫描领域。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明扫描装置的结构示意图；

图中，

1-电机，2-反射镜，3-旋转轴。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法

本发明提供一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法，包括反射镜2，所述反射镜2的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的。入射光通过反射镜2的旋转使反射光实现光束扫描。

实施例2一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置

如图1所示，本发明提供一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，包括电机1、反射镜2，所述电机1通过旋转轴3带动反射镜2旋转，所述反射镜2的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的。所述反射镜2旋转一周反射面的角度变化大小为∠AOB，反射光扫描的角度范围为2∠AOB。

本发明由电机1带动一块渐变反射镜面使反射光在某一方向上完成扫描动作。该反射镜2的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大（或减小）的。所述反射镜2旋转一周反射面的角度变化大小为∠AOB，这样反射光扫描的角度范围为2∠AOB。依据此设计方案反射镜2旋转一周即可完成一次扫描，如果使反射面与旋转轴3的角度呈周期性变化，则反射镜片旋转一周就能完成多次扫描，扫描次数由反射面变化的周期数决定。

本发明的电机1单向转动。

可见，在本发明中通过电机的单向转动实现了光束的往复扫描，不仅大大降低了对电机的性能要求，而且还大大提高了电机的运行寿命，同时还大大简化了控制系统（包括硬件和软件）。另外，相对于电机转轴，在本发明方案中激光束是轴向入射的，与多面转镜的侧向入射不同，本发明方案更有利于节省空间，再加上本方案所需器件少、结构简单等，这些都非常有利于激光清洗机的便携式、小型化以及降低激光清洗机的制作成本。该方法与装置也可用在自动激光驱鸟器、激光表演等光束扫描领域。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的方法，其特征在于：包括反射镜（2），所述反射镜（2）的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，入射光通过反射镜（2）的旋转使反射光实现光束扫描。

2.一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，其特征在于：包括反射镜（2），所述反射镜（2）的反射镜面在旋转过程中反射面的角度与旋转轴的角度是逐渐增大或减小的，所述反射镜（2）通过驱动装置带动旋转。

3.如权利要求2所述的一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机（1），所述电机（1）通过旋转轴（3）带动反射镜（2）旋转。

4.如权利要求3所述的一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，其特征在于：所述电机（1）单向转动。

5.如权利要求2所述的一种基于渐变反射镜面实现光束扫描的装置，其特征在于：所述反射镜（2）旋转一周反射面的角度变化大小为∠AOB，反射光扫描的角度范围为2∠AOB。