CN112190326A - 一种光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置，属于医疗美容技术领域，包括激光器和沿激光器的光路传输方向依次设置的准直透镜和反射镜，反射镜还连接有驱动件，激光器出射的激光束经准直透镜形成线光斑，通过驱动件驱动反射镜按照预设路径连续转动，连续转动形成的多个线光斑在反射镜的出光侧依次重叠以形成扫描线光斑。反射镜每转动一次形成一组线光斑，连续转动后，在反射镜的出光侧形成多组依次重叠的线光斑，称为扫描线光斑，相邻线光斑有重叠区域，重叠区域的能量密度高于原光斑的能量密度，解决现有技术能量密度不高的问题。且利用反射镜转动，使光斑叠加，不增加激光器功率，使光斑扫描装置结构尺寸小，成本低，可靠性高。

Description

一种光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置

技术领域

本发明涉及医疗美容技术领域，具体而言，涉及一种光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置。

背景技术

医疗美容目前越来越受欢迎，人们通过医疗美容的手段进行祛斑、脱毛等美容治疗。现有医疗美容装置脱毛时，主要采用高功率的激光器，将能量集中以达到脱毛的效果。但通过高功率激光器脱毛时，要使脱毛能量集中，则需较大功率的激光器实现，使得脱毛成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置，能够提高能量密度，且成本低。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面提供一种光斑扫描装置，其包括激光器和沿所述激光器的光路传输方向依次设置的准直透镜和反射镜，所述反射镜还连接有驱动件，所述激光器出射的激光束经所述准直透镜形成线光斑，通过所述驱动件驱动所述反射镜按照预设路径连续转动，连续转动形成的多个所述线光斑在所述反射镜的出光侧依次重叠以形成扫描线光斑。

可选地，还包括与所述激光器电连接的脉冲电源，所述脉冲电源用于向所述激光器间提供脉冲电流。

可选地，所述驱动件为旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述反射镜连接。

可选地，还包括控制器，所述控制器分别和所述脉冲电源与所述驱动件电连接，所述脉冲电源输出低电平信号时，所述控制器控制所述驱动件启动工作一预设行程。

可选地，所述反射镜受驱转动的任一时刻，相邻所述线光斑形成有重叠区域，所述重叠区域的面积m满足：m＝(a－ωct)b，其中a为所述线光斑沿快轴方向的宽度；b为所述线光斑沿慢轴方向的宽度，ω为驱动件的旋转角速度；c为所述反射镜和工作平面之间的距离；t为所述脉冲电源输出低电平信号的时长。

可选地，所述激光器为半导体激光器。

本发明实施例的另一方面提供一种医疗美容装置，其包括上述的光斑扫描装置。

本发明实施例的又一方面提供一种光斑扫描方法，应用上述的光斑扫描装置，其包括驱动件驱动反射镜按照预设路径转动；激光器出射的激光束经准直透镜后入射所述反射镜，并在在所述反射镜的出光侧形成扫描线光斑。

可选地，所述驱动件驱动反射镜按照预设路径转动包括：所述驱动件响应所述激光器失电信号，驱动反射镜按照预设路径转动。

可选地，所述光斑扫描装置还包括与所述激光器电连接的脉冲电源，所述激光器的失电信号为所述脉冲电源的低电平信号。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的光斑扫描装置及其扫描方法、医疗美容装置，激光器输出的激光束经准直透镜形成均匀小尺寸的线光斑，线光斑再经反射镜射出，反射镜经驱动件驱动转动，每转动一次形成一组线光斑，反射镜按照预设路径连续转动后，在反射镜的出光侧形成多组依次重叠的线光斑，称为扫描线光斑，相邻线光斑有重叠区域，重叠区域的能量密度高于原光斑的能量密度，解决现有技术能量密度不高的问题。且利用反射镜转动，使光斑叠加，不增加激光器功率，使光斑扫描装置结构尺寸小，成本低，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的光斑扫描装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光斑扫描装置形成的线光斑；

图3为本发明实施例提供的光斑扫描装置形成的扫描线光斑；

图4为本发明实施例提供的光斑扫描方法流程图。

图标：10－激光器；20－准直透镜；30－反射镜；40－驱动件；50－工作平面；a＝线光斑沿快轴方向的宽度；b＝线光斑沿慢轴方向的宽度；c＝反射镜和工作平面之间的距离；d＝运动距离；m＝面积；t＝脉冲电源输出低电平信号的时长；ω＝旋转角速度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参照图1，本实施例提供一种光斑扫描装置，可应用于医疗美容和工业加工，其包括激光器10和沿激光器10的光路传输方向依次设置的准直透镜20和反射镜30，反射镜30还连接有驱动件40，激光器10出射的激光束经准直透镜20形成线光斑，通过驱动件40驱动反射镜30按照预设路径连续转动，连续转动形成的多个线光斑在反射镜30的出光侧依次重叠以形成扫描线光斑。

激光器10输出激光束，例如激光器10可为半导体激光器10，激光束经准直透镜20，准直透镜20包括快轴准直透镜20和慢轴准直透镜20，通过准直透镜20将激光束在快轴和慢轴上压缩和匀化形成尺寸小的均匀的线光斑，如图2所示。

线光斑再输出到反射镜30，经反射镜30的转动，把形成的线光斑打到所需的工作平面50，工作平面50位于反射镜30的出光侧。反射镜30每转动一次，形成一组线光斑，多次转动形成多组线光斑，多组线光斑在反射镜30的出光侧依次重叠，形成扫描线光斑。相邻线光斑之间有重叠区域，重叠区域的光斑相较于原光斑能量密度高，经试验，重合区域可以达到原光斑能量密度的1.6～1.7倍。

反射镜30的转动是通过驱动件40驱动完成，通过驱动件精准控制反射镜的转动，满足线光斑的尺寸和均匀性，驱动件40驱动反射镜30转动以在反射镜30的出光侧形成扫描线光斑。

本发明实施例提供的光斑扫描装置，激光器10输出的激光束经准直透镜20形成均匀小尺寸的线光斑，线光斑再经反射镜30射出，反射镜30经驱动件40驱动转动，每转动一次形成一组线光斑，反射镜30按照预设路径连续转动后，在反射镜30的出光侧形成多组依次重叠的线光斑，称为扫描线光斑，相邻线光斑有重叠区域，重叠区域的能量密度高于原光斑的能量密度，解决现有技术能量密度不高的问题。且利用反射镜30转动，使光斑叠加，不增加激光器10功率，使光斑扫描装置结构尺寸小，成本低，可靠性高。

其中，驱动件40为旋转电机，旋转电机的输出轴与反射镜30连接，通过旋转电机转动，带动反射镜30转动。

本光斑扫描装置还包括控制器(图中未示出)和与激光器10电连接的脉冲电源(图中未示出)，脉冲电源用于向激光器10间提供脉冲电流，脉冲电源间隔输出高电平信号和低电平信号，输出低电平信号时，激光器10无激光束输出；输出高电平信号时，激光器10输出激光束。

控制器分别和脉冲电源与驱动件40电连接，脉冲电源输出低电平信号时，也就是当激光器10无激光束输出时，控制器控制驱动件40启动工作一预设行程，使反射镜30转动一预设行程，在反射镜30的出光侧形成一组线光斑；然后脉冲电源输出高电平信号时，激光器10输出激光束，经准直透镜20形成线光斑，等待下一次脉冲电源输出低电平信号，控制器控制驱动件40启动工作又一预设行程，使反射镜30又转动一预设行程，在反射镜30的出光侧形成又一组线光斑；如此循环，反射镜30转动多个预设行程后，在反射镜30的出光侧形成多组依次重叠的线光斑，相邻线光斑有重叠区域。

如图3所示，形成两组线光斑的重叠，反射镜30受驱转动的任一时刻，相邻线光斑形成有重叠区域，重叠区域的面积m满足：m＝(a－ωct)b，其中a为线光斑沿快轴方向的宽度；b为线光斑沿慢轴方向的宽度，ω为驱动件40的旋转角速度；c为反射镜30和工作平面50之间的距离；t为脉冲电源输出低电平信号的时长。

通过上述公式，可计算出相邻线光斑重叠区域的面积m。方便根据该公式，调整上述公式中已知参数，例如调整反射镜30和工作平面50之间的距离c或脉冲电源输出低电平信号的时长t，即可改变重叠区域的面积m，重叠区域的面积m关系能量密度的大小，也就改变了能量密度，以适用不同的应用场合。

本发明实施例还公开了一种医疗美容装置，包括如上任意一项的光斑扫描装置。例如应用于脱毛时，使用该光斑扫描装置，能够形成扫描线光斑，扫描线光斑为多个线光斑的依次叠加，相邻线光斑叠加时有重叠区域，重叠区域的能量密度大于原光斑能量密度，使脱毛能量集中，提高脱毛效率和脱毛效果，且不额外增加激光器10的功率，成本低。

该医疗美容装置包含与前述实施例中的光斑扫描装置相同的结构和有益效果。光斑扫描装置的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

实施例二

如图4所示，本实施例提供一种光斑扫描方法，该方法包括：

S100：驱动件40驱动反射镜30按照预设路径转动。

驱动件40响应激光器10失电信号，驱动反射镜30按照预设路径转动。其中，光斑扫描装置还包括与激光器10电连接的脉冲电源，激光器10的失电信号为脉冲电源的低电平信号。也就是说，当脉冲电源输出低电平信号时，则表示激光器10失电，此时驱动件40驱动反射镜30转动。

S110：激光器10出射的激光束经准直透镜20后入射反射镜30，并在反射镜30的出光侧形成扫描线光斑。

激光器10输出激光束经准直透镜20形成线光斑，再经反射镜30，反射镜30转动，在反射镜30的出光侧形成多个线光斑的依次重叠，也就是形成扫描线光斑。

具体在设置光斑扫描装置时，设置反射镜30和工作平面50之间的距离c，设置驱动件40的旋转角速度ω，设置脉冲电源输出低电平信号的时长t，也就相当于激光器10不输出激光束的时长t，根据面积m＝(a－ωct)b，可计算出相邻线光斑的重叠区域的面积m，从而得出重叠区域的能量密度。

具体地，如图3所示，线光斑沿快轴方向运动距离d＝ωct，其中运动距离d在0～a范围内。这样一来，线光斑移动运动距离d后，和原光斑具有重叠区域，重叠区域在快轴方向的宽度＝a－d，重叠区域的面积m＝(a－d)b，将运动距离d＝ωct代入，则得到面积m＝(a－ωct)b。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光斑扫描装置，其特征在于，包括激光器和沿所述激光器的光路传输方向依次设置的准直透镜和反射镜，所述反射镜还连接有驱动件，所述激光器出射的激光束经所述准直透镜形成线光斑，通过所述驱动件驱动所述反射镜按照预设路径连续转动，连续转动形成的多个所述线光斑在所述反射镜的出光侧依次重叠以形成扫描线光斑。

2.根据权利要求1所述的光斑扫描装置，其特征在于，还包括与所述激光器电连接的脉冲电源，所述脉冲电源用于向所述激光器间提供脉冲电流。

3.根据权利要求1所述的光斑扫描装置，其特征在于，所述驱动件为旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述反射镜连接。

4.根据权利要求2所述的光斑扫描装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别和所述脉冲电源与所述驱动件电连接，所述脉冲电源输出低电平信号时，所述控制器控制所述驱动件启动工作一预设行程。

5.根据权利要求2所述的光斑扫描装置，其特征在于，所述反射镜受驱转动的任一时刻，相邻所述线光斑形成有重叠区域，所述重叠区域的面积m满足：m＝(a－ωct)b，其中a为所述线光斑沿快轴方向的宽度；b为所述线光斑沿慢轴方向的宽度，ω为驱动件的旋转角速度；c为所述反射镜和工作平面之间的距离；t为所述脉冲电源输出低电平信号的时长。

6.根据权利要求1所述的光斑扫描装置，其特征在于，所述激光器为半导体激光器。

7.一种医疗美容装置，其特征在于，包括如权利要求1～6任意一项所述的光斑扫描装置。

8.一种光斑扫描方法，应用权利要求1～6任意一项所述的光斑扫描装置，其特征在于，所述方法包括：

驱动件驱动反射镜按照预设路径转动；

激光器出射的激光束经准直透镜后入射所述反射镜，并在在所述反射镜的出光侧形成扫描线光斑。

9.根据权利要求8所述的光斑扫描方法，其特征在于，所述驱动件驱动反射镜按照预设路径转动包括：

所述驱动件响应所述激光器失电信号，驱动反射镜按照预设路径转动。

10.根据权利要求9所述的光斑扫描方法，其特征在于，所述光斑扫描装置还包括与所述激光器电连接的脉冲电源，所述激光器的失电信号为所述脉冲电源的低电平信号。

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