CN116459455A - 扫描系统及美容仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扫描系统及美容仪，该扫描系统包括：支架；光源组件，固定于支架；驱动组件，固定于支架；反射组件，与驱动组件驱动连接，光源组件发射的光束经反射组件反射到达工作平面；其中，当驱动组件驱动反射组件平行于工作平面移动时，光源组件发射的光束经过反射组件反射在工作平面形成扫描光斑，且所有光束经过的光程相等。通过这样的方式，扫描系统在工作平面上形成的扫描光斑的尺寸一致，进而使得扫描光斑的能量密度分布均匀，从而提高美容效果。

Description

扫描系统及美容仪

技术领域

本申请涉及激光医疗美容技术领域，具体是涉及一种扫描系统及美容仪。

背景技术

激光美容仪因其优秀的美容效果得到广泛的应用。激光美容仪在使用的过程中会在皮肤上形成扫描光斑。现有技术中，由于光束具有一定的发散角，使得在皮肤上形成的扫描光斑的尺寸因光束经过的光程改变而发生改变，进而导致扫描光斑能量密度分布不均，从而降低美容效果。

发明内容

为了解决以上所述的现有技术问题，本申请提供一种扫描系统及美容仪，能够解决美容仪形成的扫描光斑尺寸不一致、导致扫描光斑能量密度分布不均、降低美容效果的问题。

本申请提供了一种扫描系统，所述扫描系统包括：支架；光源组件，固定于所述支架；驱动组件，固定于所述支架；反射组件，与所述驱动组件驱动连接，所述光源组件发射的光束经所述反射组件反射到达工作平面；其中，当所述驱动组件驱动所述反射组件平行于所述工作平面移动时，所述光源组件发射的光束经过所述反射组件反射在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等。

在一优选实施例中，所述反射组件包括：支撑件，与所述驱动组件驱动连接；第一反射件，固定于所述支撑件；第二反射件，固定于所述支撑件；其中，所述光束经所述第一反射件反射到达所述第二反射件，并经所述第二反射件反射到达所述工作平面；所述第一反射件上的反射点的连线与所述第二反射件上的反射点的连线相交得到交点和夹角。

在一优选实施例中，所述第一反射件与所述第二反射件关于通过所述交点且垂直于所述工作平面的轴线对称。

在一优选实施例中，所述第一夹角为90度，所述第一夹角朝向所述光源组件，所述光源组件发射的所述光束直接照射于所述第一反射件，所述光束在所述第一反射件上的入射角为45度；或者，所述扫描系统还包括第三反射件，所述第三反射件固定于所述支架，所述第一夹角为90度，所述第一夹角朝向所述第三反射件，所述光源组件发射的所述光束经所述第三反射件反射、照射于所述第一反射件，所述光束在所述第一反射件上的入射角为45度。

在一优选实施例中，所述第三反射件与所述工作平面形成第二夹角，所述第二夹角为45度，所述光源组件发射的所述光束在所述第三反射件上的入射角为45度。

在一优选实施例中，所述扫描系统还包括光束调整组件，所述光束调整组件固定于所述支架，所述光束调整组件用于调整所述光束在所述工作平面上形成的所述扫描光斑之间的间距及形状。

在一优选实施例中，所述光束调整组件包括：准直透镜，固定于所述支架且对应于所述光源组件发射的所述光束、设置于所述光源组件与所述第三反射件之间；成像透镜，固定于所述支架且对应于所述光源组件发射的所述光束、设置于所述准直透镜与所述第三反射件之间；阵列透镜，固定于所述支架且平行于所述工作平面、对应所述反射组件反射的所述光束、设置于所述反射组件与所述工作平面之间。

本申请还提供了一种扫描系统，所述扫描系统包括：支架；光源组件，固定于所述支架；驱动组件，固定于所述支架；第一反射件，固定于所述支架；第二反射件，与所述驱动组件驱动连接；第三反射件，与所述驱动组件驱动连接；其中，所述光源组件发射的光束依次经所述第三反射件、所述第一反射件及所述第二反射件到达工作平面；其中，当所述驱动组件驱动所述第三反射件和所述第二反射件反向平行于所述工作平面等速移动时，所述光源组件发射的光束依次经所述第三反射件、所述第一反射件及所述第二反射件在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等。

本申请又提供了一种美容仪，所述美容仪包括上述任一项所述的扫描系统。

本申请相对现有技术至少有如下的有益效果：

通过驱动组件驱动反射组件平行于工作平面移动、光源组件发射的光束经过所述反射组件反射在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等，使得所述扫描光斑的尺寸一致，进而使得所述扫描光斑的能量密度分布均匀，从而提高美容效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本申请提供的扫描系统一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的扫描系统另一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的反射组件一实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的反射组件另一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的反射组件的工作原理示意图；

图6是本申请提供的扫描系统又一实施例的结构示意图；

图7是本申请提供的美容仪一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书上的词汇是为了说明本申请的实施例而使用的，但不是试图要限制本申请。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述属于在本申请中的具体含义。

本申请提供的扫描系统包括：支架；光源组件，固定于所述支架；驱动组件，固定于所述支架；反射组件，与所述驱动组件驱动连接，所述光源组件发射的光束经所述反射组件反射到达工作平面；其中，当所述驱动组件驱动所述反射组件平行于所述工作平面移动时，所述光源组件发射的光束经过所述反射组件反射在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等。通过所述驱动组件驱动所述反射组件平行于所述工作平面移动、所述光源组件发射的光束经过所述反射组件反射在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等，使得所述扫描光斑的尺寸一致，进而使得所述扫描光斑的能量密度分布均匀，从而提高美容效果。

请参阅图1，图1是本申请提供的扫描系统一实施例的结构示意图。扫描系统100用于在工作平面上形成尺寸一致、能量密度均匀的扫描光斑。

扫描系统100可包括但不限于支架(图未示)、光源组件110、驱动组件22、反射组件21、第三反射件20及光束调整组件120。支架用于给扫描系统100中的各零部件提供支撑和安装位置。光源组件110用于发射光束，以在工作平面23形成光斑。驱动组件22用于驱动反射组件21平行于工作平面23往复移动，以在工作平面23形成扫描光斑。反射组件21用于在平行于工作平面23移动的过程中，保证在工作平面23形成的扫描光斑的尺寸一致性。第三反射件20用于反射光源组件110发射的光束，使得该光束反射至反射组件21。光束调整组件120用于调整光源组件110发射的光束在工作平面23形成的扫描光斑的间距大小及尺寸大小。

具体地，光源组件110固定于支架。驱动组件22固定于支架。反射组件21与驱动组件22驱动连接，以被驱动组件22驱动、平行于工作平面23往复移动。光源组件110发射的光束经反射组件21反射到达工作平面23，以在工作平面23上得到间距相等、尺寸大小一致的扫描光斑。其中，当驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23移动时，光源组件110发射的光束经过反射组件21反射在工作平面23形成扫描光斑。由于光源组件110发射的光束在反射组件21平行于工作平面23移动的过程中经过的光程相等，所以光束最终在工作平面23上形成的扫描光斑尺寸大小一致，以使扫描光斑的能量密度分布均匀，从而提高美容效果。光束调整组件120固定于支架，以调整光束在工作平面23上形成的扫描光斑之间的间距及形状，从而调整扫描光斑的能量密度大小，以达到所需的美容效果。在本实施例中，第三反射件20固定于支架。光源组件110发射的光束经过第三反射件20反射至反射组件21中，使得光源组件110的位置可以灵活设置。

可以理解地，光源组件110发射的光束具有离散角，而随着光束经过的光程不一样，最终在平面上形成的光斑的尺寸大小也不一样。因此，当光源组件110发射的光束在扫描系统100中经过的光程一样时，最终在工作平面23上形成的扫描光斑的尺寸大小一致。

进一步地，驱动组件22可以包括电机及传动组件。电机通过传动组件与反射组件21驱动连接，以驱动反射组件21。电机可以是伺服电机，以实现较高的运动精度控制。

进一步地，光源组件110可包括但不限于激光芯片15、热沉16、散热器17及散热风扇18。激光芯片15用于发射光束。热沉16用于快速将激光芯片15产生的热量传导至散热器17。散热器17用于将激光芯片15产生的热量散发至外界。散热风扇18用于增强散热器17的散热效果。具体地，激光芯片15固定于热沉16上。热沉16固定于激光芯片15与散热器17之间，以快速将激光芯片15产生的热量传导至散热器17。散热风扇18固定于散热器17的一端，以增强散热器17的散热效果。

可选地，热沉16可以以散热性能良好的铜材料作为基材。

请结合参阅图1和图2，图2是本申请提供的扫描系统另一实施例的结构示意图。光束调整组件120可包括但不限于准直透镜19、成像透镜24及阵列透镜25。准直透镜19用于将具有较大发散角的快轴方向的光束压缩整形为平行光。成像透镜24用于将具有较小发散角的慢轴方向的光束形像至工作平面23，以获得所需间距大小的扫描光斑。阵列透镜25用于将压缩整形为平行光的光束聚焦到工作平面23上形成光斑。具体地，准直透镜19固定于支架且对应于光源组件110发射的光束、设置于光源组件110与第三反射件20之间，以将具有较大发散角的快轴方向的光束压缩整形为平行光。成像透镜24固定于支架且对应于光源组件110发射的光束、设置于准直透镜19与第三反射件20之间，以将具有较小发散角的慢轴方向的光束形像至工作平面23。阵列透镜25固定于支架且平行于工作平面23、对应反射组件21反射的光束、设置于反射组件21与工作平面23之间，以将压缩整形为平行光的光束聚焦到工作平面23上形成光斑。

可选地，成像透镜24可以是由一个或两个柱面形成的柱面镜。成像透镜24只对光束的慢轴方向进行成像变换而不对光束的快轴方向产生影响。

在本实施例中，激光芯片15包括12个光源，其中，12个光源等间距排列且发光端面平齐。以激光芯片15中的光源间距为0.5mm，成像透镜24的焦距为20mm为例。只需要保证光源发光端面发射的光达到成像透镜24的主面的光程为30mm，且从成像透镜24的主面出发的光到达工作平面23经过的光程为60mm，即可在工作平面23得到间距为1mm的光斑。

光源间距为0.5mm的激光芯片15发射的光束在工作平面23上得到间距为1mm的光斑的原理如下：

根据凸透镜成像原理中的物像关系：1/f＝1/u+1/v，其中，f为成像透镜24的有效焦距，u为物距，v为像距。物像放大倍率为β＝v/u。

欲将间距为0.5mm的发光点成像为间距为1mm的像点，只需将成像透镜24的放大倍率调整为2，即v＝2u。

由成像公式可计算得：u＝1.5f，v＝3f。

因此，当选定一个焦距EFL＝20mm的成像透镜24时，将成像透镜24的主面放置于距离激光芯片15前端面30mm的位置，并将工作平面23放置于距离成像透镜24主面60mm的位置即可。激光芯片15上的发光点经过成像透镜24变换后照射到工作平面23上，形成间距为1mm的一列光斑。对应于激光芯片15的12个光源，一列光斑也包括12个。

在本实施例中，阵列透镜25包括12行和12列的微透镜。当驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23移动时，准直透镜19压缩整形成的平行光经过第三反射件20和反射组件21的反射，再经过阵列透镜25中的不同列，最终在工作平面23上形成“12*12”的扫描光斑。

光源组件110发射的光束经过光束调整组件120在工作平面23上得到所需间距大小和尺寸大小的扫描光斑，从而得到所需能量密度的扫描光斑。光源组件110发射的光束经过反射组件21在工作平面23上得尺寸大小一致的扫描光斑，从而得到能量密度均匀的扫描光斑。均匀的间距1mm的12*12的扫描光斑可以实现理想的美容嫩肤效果。

请结合参阅图1、图3和图5，图3是本申请提供的反射组件一实施例的结构示意图，图5是本申请提供的反射组件的工作原理示意图。反射组件21可包括但不限于支撑件(图未示)、第一反射件7及第二反射件8。支撑件用于给第一反射件7及第二反射件8提供安装支撑。第一反射件7用于将第三反射件20反射进来的光束反射至第二反射件8。第二反射件8用于将第一反射件7反射进来的光束反射至工作平面23。

具体地，第一反射件7固定于支撑件。第二反射件8固定于支撑件。支撑件与驱动组件22驱动连接。其中，光束经第一反射件7反射到达第二反射件8，并经第二反射件8反射到达工作平面23。第一反射件7上的反射点的连线与第二反射件8上的反射点的连线相交得到交点O和第一夹角α。

在本实施例中，第一反射件7与第二反射件8关于通过交点0且垂直于工作平面23的轴线对称。夹角α为90度。夹角α朝向第三反射件20。光源组件110发射的光束经第三反射件20反射、照射于第一反射件7。光束在第一反射件7上的入射角为45度，使得当反射组件21平行于工作平面23移动时，光束在反射组件21中经过的光程相等。第三反射件20与工作平面23形成的第二夹角为45度且光源组件110发射的光束在第三反射件20上的入射角为45度，使得光束在第一反射件7上的入射角为45度。

在其他实施例中，第三反射件20与工作平面23形成的第二夹角可以为大于0度且小于90度的其他角度，例如为60度时，对应地，光源组件110发射的光束在第三反射件20上的入射角为30度，使得光束在第一反射件7上的入射角为45度。

在其他一些实施例中，第一夹角α可以是大于0度且小于180度的其他角度，例如夹角α可以为120度，对应地，光束在第一反射件7上的入射角为30度，光源组件110发射的光束在第三反射件20上的入射角也为30度。

请详见图5，光束在反射组件21中经过的光程不变的原理如下：

由于第一反射件7与第二反射件8关于通过交点0且垂直于工作平面23的轴线对称，夹角α为90度，光束在第一反射件7上的入射角为45度，因此，由几何原理得a1＝l1，a3＝l3，a2＝l2。所以，光束在反射组件21中经过的光程L3＝l1+l2+l3＝a1+a2+a3＝A。而A是个恒定值，故光束在反射组件21中经过的光程不变。当光源组件110离反射组件21的距离L1不变，且反射组件21离工作平面23的距离L2不变时，总的光程＝L1+L3+L2也不变。

请参阅图4，图4是本申请提供的反射组件另一实施例的结构示意图。区别于图3所示的实施例，在本实施例中，夹角α朝向光源组件110。光源组件110发射的光束直接照射于第一反射件7。光束在第一反射件7上的入射角为45度。在本实施例中，扫描系统100可以节省第三反射件20，从而节约成本。

请参阅图6，图6是本申请提供的扫描系统又一实施例的结构示意图。扫描系统100可包括但不限于支架(图未示)、光源组件110、驱动组件(图未示)、第一反射件7、第二反射件8及第三反射件20。

光源组件110固定于支架。驱动组件固定于支架。第一反射件7固定于支架。第二反射件8与驱动组件驱动连接。第三反射件20与驱动组件驱动连接。其中，光源组件110发射的光束依次经第三反射件20、第一反射件7及第二反射件8到达工作平面23。其中，当驱动组件驱动第三反射件20和第二反射件8反向平行于工作平面23等速移动时，光源组件110发射的光束依次经第三反射件20、第一反射件7及第二反射件8在工作平面23形成扫描光斑，且所有光束经过的光程相等，使得扫描光斑的尺寸大小一致，从而保证扫描光斑能量密度的均匀性，进而提高美容效果。

请结合参阅图1和图2，本申请提供的扫描系统100的工作过程如下：

激光芯片15中的12个光源发射出快、慢轴均带有一定发散角度的光束。慢轴方向的光束通过成像透镜24成像到工作平面23、变成间距为1mm的一列点光斑。快轴方向的光束经过准直透镜19被压缩整形为快轴方向尺寸较小的平行光。平行光经过第三反射件20的反射改变其传播方向垂直入射到反射组件21、并经过反射组件21内的传播最终由阵列透镜25聚焦到工作平面23上。此时工作平面上有一列1×12的点光斑阵列。

进一步地，驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23匀速移动使得光束经过阵列透镜25的不同列，从而在阵列透镜25的聚焦作用下、在工作平面23上得到间距1mm的12×12的扫描光斑。当驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23往复匀速移动时，可以在工作平面23上重复得到相同的扫描光斑。

本申请提供的扫描系统100中光斑的扫描距离是反射组件21移动距离的两倍，以节省反射组件21所需的空间，从而使得扫描系统100更加小型化。

本申请提供的扫描系统100包括：支架(图未示)；光源组件110，固定于支架(图未示)；驱动组件22，固定于支架(图未示)；反射组件21，与驱动组件22驱动连接，光源组件110发射的光束经反射组件21反射到达工作平面23；其中，当驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23移动时，光源组件110发射的光束经过反射组件21反射在工作平面23形成扫描光斑，且所有光束经过的光程相等。通过驱动组件22驱动反射组件21平行于工作平面23移动、光源组件110发射的光束经过反射组件21反射在工作平面23形成扫描光斑，且所有光束经过的光程相等，使得扫描光斑的尺寸一致，进而使得扫描光斑的能量密度分布均匀，从而提高美容效果。

请参阅图7，图7是本申请提供的美容仪一实施例的结构示意图。美容仪1000可包括但不限于扫描系统100。美容仪实现美容嫩肤主要是基于光热学和组织学的原理。其效果源于激光和皮肤组织的相互作用，其中一方面是激光的能量被皮肤所吸收转化为热能，这种热能可以用来破坏或减少皮肤中的色素，另一方面是激光穿过表皮到达真皮层，作用于真皮层中的胶原蛋白，刺激胶原蛋白再生，以改善皮肤质量和外观。

美容仪要求激光照射时达到一定的能量密度，同时又要求能量在皮肤上的分布均匀、一致性好，不至于灼伤皮肤，才能实现更好的美容效果。根据此要求，包括扫描系统100的美容仪1000可在工作平面上形成相互间距1mm的12×12均匀的、微小的二维阵列点光斑，从而实现理想的美容嫩肤效果。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种扫描系统，其特征在于，包括：

支架；

光源组件，固定于所述支架；

驱动组件，固定于所述支架；

反射组件，与所述驱动组件驱动连接，所述光源组件发射的光束经所述反射组件反射到达工作平面；

其中，当所述驱动组件驱动所述反射组件平行于所述工作平面移动时，所述光源组件发射的光束经过所述反射组件反射在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等。

2.根据权利要求1所述的扫描系统，其特征在于，所述反射组件包括：

支撑件，与所述驱动组件驱动连接；

第一反射件，固定于所述支撑件；

第二反射件，固定于所述支撑件；

其中，所述光束经所述第一反射件反射到达所述第二反射件，并经所述第二反射件反射到达所述工作平面；所述第一反射件上的反射点的连线与所述第二反射件上的反射点的连线相交得到交点和第一夹角。

3.根据权利要求2所述的扫描系统，其特征在于，所述第一反射件与所述第二反射件关于通过所述交点且垂直于所述工作平面的轴线对称。

4.根据权利要求2所述的扫描系统，其特征在于，所述第一夹角为90度，所述第一夹角朝向所述光源组件，所述光源组件发射的所述光束直接照射于所述第一反射件，所述光束在所述第一反射件上的入射角为45度；或者，

所述扫描系统还包括第三反射件，所述第三反射件固定于所述支架，所述第一夹角为90度，所述第一夹角朝向所述第三反射件，所述光源组件发射的所述光束经所述第三反射件反射、照射于所述第一反射件，所述光束在所述第一反射件上的入射角为45度。

5.根据权利要求4所述的扫描系统，其特征在于，所述第三反射件与所述工作平面形成第二夹角，所述第二夹角为45度，所述光源组件发射的所述光束在所述第三反射件上的入射角为45度。

6.根据权利要求4所述的扫描系统，其特征在于，所述扫描系统还包括光束调整组件，所述光束调整组件固定于所述支架，所述光束调整组件用于调整所述光束在所述工作平面上形成的所述扫描光斑之间的间距及形状。

7.根据权利要求6所述的扫描系统，其特征在于，所述光束调整组件包括：

准直透镜，固定于所述支架且对应于所述光源组件发射的所述光束、设置于所述光源组件与所述第三反射件之间；

成像透镜，固定于所述支架且对应于所述光源组件发射的所述光束、设置于所述准直透镜与所述第三反射件之间；

阵列透镜，固定于所述支架且平行于所述工作平面、对应所述反射组件反射的所述光束、设置于所述反射组件与所述工作平面之间。

8.一种扫描系统，其特征在于，包括：

支架；

光源组件，固定于所述支架；

驱动组件，固定于所述支架；

第一反射件，固定于所述支架；

第二反射件，与所述驱动组件驱动连接；

第三反射件，与所述驱动组件驱动连接；

其中，所述光源组件发射的光束依次经所述第三反射件、所述第一反射件及所述第二反射件到达工作平面；

其中，当所述驱动组件驱动所述第三反射件和所述第二反射件反向平行于所述工作平面等速移动时，所述光源组件发射的光束依次经所述第三反射件、所述第一反射件及所述第二反射件在所述工作平面形成扫描光斑，且所有所述光束经过的光程相等。

9.一种美容仪，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的扫描系统。