CN206990920U - 一种消除激光散斑的激光扫描模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种消除激光散斑的激光扫描模组，其中，包括沿光路依次分布的半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜，半导体激光器激发形成出射激光，出射激光依次经过激光散斑衰减器、光束整形透镜并经MEMS振镜反射形成扫描光束。采用由驱动电极组带动的LSR(激光散斑衰减片)中的漫射片进行谐振运动消散斑处理，创造性的实现了获得高光束质量的方法，极大的提高的扫描模组的建模精度，对后续结构光建模精度的提升具有不可替代的作用，优势非常明显。
Description
技术领域
本实用新型属于激光扫描技术领域，尤其涉及一种消除激光散斑的激光扫描模组。
背景技术
激光的高亮度和良好的光束质量使其成为投影显示中更有优势的光源，但激光的强相干性产生的大干涉条纹和散斑严重阻碍着激光投影显示的实际应用。自激光产生以来很多应用都受到激光散斑的影响，在使用过程中，被激光照亮的物体表面每个起皱点散射表面会产生相应的二级相干光源。如果物体表面纹理深度与激光波长相当,散斑干扰越明显。在目前常用的一种激光扫描成像技术中，激光散斑对建模精度的影响严重月约束了激光扫描技术的应用。
因此，现有技术还需要进一步改进和发展。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种消除激光散斑的激光扫描模组,旨在解决激光散斑对建模精度的影响严重的问题。
所采用的技术方案为：
一种消除激光散斑的激光扫描模组，其中，包括沿光路依次分布的半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜，所述半导体激光器激发形成出射激光，出射激光依次经过激光散斑衰减器、光束整形透镜并经MEMS 振镜反射形成扫描光束。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述激光散斑衰减器包括漫射片和驱动电极组，其中，所述漫射片由电极性材料制备的电极性漫射片，通过驱动电机组在电极性漫射片不同方向施加电压，使电极性漫射片被驱动产生位移。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述漫射片其结构类型为全息漫射体。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述电极性漫射片的位移为随机运动，包括上下运动、前后运动、左右运动及圆周运动。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，电极性漫射片运动振动幅度等于半导体激光器的出光窗半径，电极性漫射片振动频率等于电极性漫射片的谐振频率。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述电极性漫射片透过率大于90％。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述光束整形透镜包括准直面和扩束面，出射激光经过光束整形透镜时，先经准直面准直后再经扩束面形成均匀线性光束。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述MEMS振镜的驱动方式为静电式驱动或电磁式驱动。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述MEMS振镜的镜面反射率大于90％。
所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其中，所述激光扫描模组还包括外壳，所述半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜均设置于外壳内，对应MEMS振镜的光反射位设置有出光孔。
有益效果：本实用新型提供一种新型消除激光散斑的激光扫描模组，在激光器与光束整形透镜之间加入LSR(激光散斑衰减器)，并通过驱动电极组使 LSR(激光散斑衰减器)中的漫射片产生随机运动，使得光束质量更加平滑，消除激光本身的散斑效应。光束整形结构包括准直面和漫射面两种光学面，采用一体加工制作而成，整体结构紧凑稳定，使用该结构可实现对经过微透镜阵列整形后的高斯光束进行准直漫射整形。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例中消除激光散斑的激光扫描模组的结构示意图。
图2为本实用新型一实施例的消散斑光路系统示意图。
图3.为本实用新型一实施例的LSR激光散斑衰减片示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。
如图1和图2所示的一种消除激光散斑的激光扫描模组，其中，包括沿光路依次分布的半导体激光器102、激光散斑衰减器104、光束整形透镜106和 MEMS振镜108，所述半导体激光器激发形成出射激光，出射激光依次经过激光散斑衰减器、光束整形透镜并经MEMS振镜反射形成扫描光束。所述半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜均设置于结构外壳100 内，对应MEMS振镜的光反射位设置有出光孔。
如图3所示激光散斑衰减器包括漫射片204和驱动电极组202，其中，所述漫射片204由电极性材料制备的透过率大于90％的电极性漫射片，通过驱动电机组202在电极性漫射片不同方向施加电压，使电极性漫射片被驱动产生位移。该位移为随机运动，包括上下运动、前后运动、左右运动及圆周运动，从漫射片204出射的光束相位会发生随机变化，使得消除激光相干性的效果更明显。由驱动电极组带动的LSR(激光散斑衰减片)中的漫射片做高速随机振动，使得激光光源发出后，经过漫射片的平滑作用，整个模组的激光相干性得到极大的减弱。
进一步的，所述漫射片204结构类型为全息漫射体，光束通过该结构后，其发散角度不发生变化，能得到很好的保持。随着漫射片204的随机运动，光束通过之后，光束的相位产生随机变化，进而增大了散斑均匀化的程度，使得散斑影响得以最大程度的减弱或消除。
所述电极性漫射片运动振动幅度等于半导体激光器的出光窗半径，电极性漫射片振动频率等于电极性漫射片的谐振频率。采用由驱动电极组带动的LSR(激光散斑衰减片)中的漫射片进行谐振运动消散斑处理，创造性的实现了获得高光束质量的方法，极大的提高的扫描模组的建模精度。
优选实施例中，光束整形透镜包括准直面和扩束面，出射激光经过光束整形透镜时，先经准直面准直后再经扩束面形成均匀线性光束。激光光束进行均匀化后，再用设计的准直漫射透镜进行整形，整形后的光束质量良好，消除了散斑的影响，避免了整形之后再进行消散斑引起的弊端，一体成型准直面与扩束面，各光学面之间的公差被约束的很小，大大降低了耦合的工艺要求，减小了结构体积，十分有利于批量生产，相比于单独加工透镜组成本可以大幅度降低。
进一步的，MEMS振镜的驱动方式为静电式驱动或电磁式驱动，MEMS振镜的镜面反射率大于90％。通过MEMS微振镜与系统部件的协同工作，可以控制扫描投影的阴暗、形状和密度等参数。
有益效果：本实用新型提供一种新型消除激光散斑的激光扫描模组，在激光器与光束整形透镜之间加入LSR(激光散斑衰减器)，并通过驱动电极组使 LSR(激光散斑衰减器)中的漫射片产生随机运动，使得光束质量更加平滑，消除激光本身的散斑效应。光束整形结构包括准直面和漫射面两种光学面，采用一体加工制作而成，整体结构紧凑稳定，使用该结构可实现对经过微透镜阵列整形后的高斯光束进行准直漫射整形。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，包括沿光路依次分布的半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜，所述半导体激光器激发形成出射激光，出射激光依次经过激光散斑衰减器、光束整形透镜并经MEMS振镜反射形成扫描光束。
2.根据权利要求1所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述激光散斑衰减器包括漫射片和驱动电极组，其中，所述漫射片由电极性材料制备的电极性漫射片，通过驱动电机组在电极性漫射片不同方向施加电压，使电极性漫射片被驱动产生位移。
3.根据权利要求2所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述漫射片其结构类型为全息漫射体。
4.根据权利要求2所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述电极性漫射片的位移为随机运动，包括上下运动、前后运动、左右运动及圆周运动。
5.根据权利要求3所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，电极性漫射片运动振动幅度等于半导体激光器的出光窗半径，电极性漫射片振动频率等于电极性漫射片的谐振频率。
6.根据权利要求2所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述电极性漫射片透过率大于90％。
7.根据权利要求1所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述光束整形透镜包括准直面和扩束面，出射激光经过光束整形透镜时，先经准直面准直后再经扩束面形成均匀线性光束。
8.根据权利要求1所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述MEMS振镜的驱动方式为静电式驱动或电磁式驱动。
9.根据权利要求1所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述MEMS振镜的镜面反射率大于90％。
10.根据权利要求1所述的消除激光散斑的激光扫描模组，其特征在于，所述激光扫描模组还包括外壳，所述半导体激光器、激光散斑衰减器、光束整形透镜和MEMS振镜均设置于外壳内，对应MEMS振镜的光反射位设置有出光孔。
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|---|---|---|---|---|
| CN112161585A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-01 | 上海远葆工业设计有限公司 | 一种光源通用型高精度3d激光扫描模组 |
| CN114265196A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-01 | 无锡微视传感科技有限公司 | 一种基于mems微振镜光路结构及其消散斑方法 |
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