CN220894657U - 一种用于mems振镜扫描的光路模组 - Google Patents
一种用于mems振镜扫描的光路模组 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220894657U CN220894657U CN202322887244.3U CN202322887244U CN220894657U CN 220894657 U CN220894657 U CN 220894657U CN 202322887244 U CN202322887244 U CN 202322887244U CN 220894657 U CN220894657 U CN 220894657U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- mems galvanometer
- light
- laser
- path module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种MEMS振镜，尤其是一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，包括激光器以及依次设置用于传播所述激光器发出的激光的透镜一、MEMS振镜和透镜二；其中，所述透镜一的第二个表面为双锥面或自由曲面，用于在X方向将光线聚焦到所述MEMS振镜上，在Y方向将光线做一字展开，形成均匀的线激光；所述透镜一的第一个表面用于将入射激光在X及Y方向准直；所述透镜二用于在X方向将振镜反射光在X方向准直，在Y方向不作用。该光路模组采用双锥透镜实现单颗透镜对入射光不同方向进行光路调制，使入射到镜面的光斑尺寸大大减小，可以解决扫描光幕在X方向不均匀的情况，减小所需的镜面尺寸，提高系统稳定性及重复性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种MEMS振镜，尤其是一种用于MEMS振镜扫描的光路模组。
背景技术
MEMS扫描模组的视场角分为两个方向，一个是X方向即扫描方向，另一个Y方向即线激光方向。入射光以45°入射到MEMS振镜上，在MEMS振镜振动扫描时，X方向的MEMS振镜有效面积将大大减小，因此若入射光斑的X方向尺寸大于振镜有效尺寸，会造成几点问题：
1、振镜在扫描过程中，光打到振镜以为的硅部分，造成扫描出来的光幕存在中心亮线问题；
2、打到振镜外其他结构上造成内杂散光，影响对比度；
3、最终的光幕左右两边存在亮度差异，不对称。
要想解决上述问题，可以增大振镜的面积，使振镜有效面积大于入射光斑尺寸，但增大振镜面积会增加成本，且振镜稳定性及精度会大大下降。
实用新型内容
为解决上述产生光斑以及不均匀的问题，本实用新型提供一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，具体技术方案为：
一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，包括激光器以及依次设置用于传播所述激光器发出的激光的透镜一、MEMS振镜和透镜二；其中，所述透镜一的第二个表面为双锥面或自由曲面，用于在X方向将光线聚焦到所述MEMS振镜上，在Y方向将光线做一字展开，形成均匀的线激光；所述透镜一的第一个表面用于将入射激光在X及Y方向准直；所述透镜二用于在X方向将振镜反射光在X方向准直，在Y方向不作用。
优选的，所述透镜一的第一个表面为球面或者非球面，用于光路准直。
优选的，所述透镜二的第一面为非球面柱面或自由曲面，用于在X方向将光线准直。
优选的，所述透镜二的第二面为平面。
优选的，所示透镜一和所述透镜二均为玻璃透镜或光学树脂透镜。
优选的，所述MEMS振镜的机械转动半角度α为0～15°，所述MEMS振镜的光学扫描角度最大为60°。
优选的，还包括：光阑，设于所述透镜二的出光端，用于遮挡边缘杂散光。
优选的，还包括：窗口玻璃，设于所述透镜二的出光端。
与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组采用双锥透镜实现单颗透镜对入射光不同方向进行光路调制，使入射到镜面的光斑尺寸大大减小，可以解决扫描光幕在X方向不均匀的情况，减小所需的镜面尺寸，提高系统稳定性及重复性。
附图说明
图1为本申请的X方向光路图。
图2为本申请去除MEMS振镜后Y方向示意图；
图3为本申请的MEMS振镜转动方向示意图；
图4为本申请的MEMS振镜转动过程有效X方向镜面尺寸示意图；
图5为本申请的一种实施例在距离400mm处的线激光仿真照度示意图；
图6为本申请的一种实施例在距离400mm处的线激光Y方向能量分布示意图；
图中的序号：1、激光器；2、透镜一；3、MEMS振镜；4、振镜转轴；5、透镜二；6、结构光阑；7、窗口玻璃。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，包括激光器1、透镜一2、MEMS振镜3、透镜二5。激光器类型为半导体激光器，体积小，慢轴发散角小，快轴发散角大。为提高准直性，缩小线激光线宽，用激光器快轴为线激光准直方向，即X方向，激光器慢轴方向为一字发散方向，即Y方向。激光器1出射激光，经过透镜一2后，入射到MEMS振镜3上，经过MEMS振镜3反射，进入透镜二5，从透镜二5出射后经过光阑6及窗口玻璃7后出射。光阑6用于挡住边缘杂散光。透镜一2的第一个表面将入射激光在X及Y方向准直，透镜一2的第二个表面在X方向将准直光聚焦到MEMS振镜3上，在Y方向将准直光发散至MEMS振镜3。透镜二5在X方向将振镜3反射光在X方向准直，在Y方向不作用，仅相当于平行平板。最终出射为线激光，实现经过MEMS振镜3扫描后成为光幕。
在不增大振镜面积的情况下提供一种光路，缩小激光入射到振镜上时X方向的光斑尺寸，并且保证从振镜出射的光在X方向为平行光，Y方向为一字线激光。
透镜一2的第一个表面为球面或者非球面，用于光路准直。
透镜一2的第二个表面为双锥面或其他自由曲面，在X方向将光线聚焦到振镜上，在Y方向将光线做一字展开，形成均匀的线激光。
透镜二5的第一面为非球面柱面或其他自由曲面，用于在X方向将光线准直。
透镜二5的第二面为平面。
MEMS振镜3的机械转动半角度α为0～15°，光学扫描角度最大为60°。
透镜一2和透镜二5均为玻璃透镜或光学树脂透镜。
光阑6用于遮挡边缘杂散光，提高对比度。
窗口玻璃7为石英或其他光学玻璃。
如图3和图4所示，MEMS振镜3的初始角度为45°，α为MEMS振镜3转动的机械半角，对应的光学半角为2α，MEMS振镜3转动时，X方向的有效尺寸为X·sin(45°±α)。因此初始角度下，MEMS振镜3的有效尺寸就仅为0.5X。当MEMS振镜3转动到(45°-α)位置时，其有效尺寸大大小于转动到(45°+α)位置，使得这两个位置的光能量不同，扫描光幕在X方向不均匀，若要使光幕均匀，入射到MEMS振镜3的光斑X尺寸至少要小于X·sin(45°-α)，而一般系统，对激光器X方向的光准直后并未进行其他调制处理。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，包括激光器以及依次设置用于传播所述激光器发出的激光的透镜一、MEMS振镜和透镜二；
其中，所述透镜一的第二个表面为双锥面或自由曲面，用于在X方向将光线聚焦到所述MEMS振镜上，在Y方向将光线做一字展开，形成均匀的线激光；
所述透镜一的第一个表面用于将入射激光在X及Y方向准直；
所述透镜二用于在X方向将振镜反射光在X方向准直，在Y方向不作用。
2.根据权利要求1所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，所述透镜一的第一个表面为球面或者非球面，用于光路准直。
3.根据权利要求1所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，所述透镜二的第一面为非球面柱面或自由曲面，用于在X方向将光线准直。
4.根据权利要求1所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，所述透镜二的第二面为平面。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，所示透镜一和所述透镜二均为玻璃透镜或光学树脂透镜。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，所述MEMS振镜的机械转动半角度α为0～15°，所述MEMS振镜的光学扫描角度最大为60°。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，还包括：光阑，设于所述透镜二的出光端，用于遮挡边缘杂散光。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于MEMS振镜扫描的光路模组，其特征在于，还包括：窗口玻璃，设于所述透镜二的出光端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322887244.3U CN220894657U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种用于mems振镜扫描的光路模组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322887244.3U CN220894657U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种用于mems振镜扫描的光路模组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220894657U true CN220894657U (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=90838996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322887244.3U Active CN220894657U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种用于mems振镜扫描的光路模组 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220894657U (zh) |
-
2023
- 2023-10-26 CN CN202322887244.3U patent/CN220894657U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8016439B2 (en) | Solar simulator | |
| CN102436038B (zh) | 光路耦合器件、光路耦合装置及光路耦合方法 | |
| US20210223367A1 (en) | Laser Radar and Scanning Method Thereof | |
| CN110941097A (zh) | 激光周视探测的圆锥形视场发射光学系统 | |
| CN103185286B (zh) | 匀光元件及光源系统 | |
| CN220894657U (zh) | 一种用于mems振镜扫描的光路模组 | |
| CN104882784A (zh) | 一种用于大功率半导体激光器的合束输出耦合装置 | |
| CN112305682A (zh) | 一种平板式激光器及提高光功率密度的方法 | |
| CN116699858B (zh) | 匀光装置及基因测序仪 | |
| CN113946057A (zh) | 一种多模光纤匀光装置 | |
| CN204615152U (zh) | 一种用于大功率半导体激光器的合束输出耦合装置 | |
| CN202904125U (zh) | 线性光束的全反射法整形器 | |
| CN115951329A (zh) | 一种mems激光雷达光准直环扫装置及方法 | |
| CN209879066U (zh) | 一种光纤耦合系统 | |
| CN102279473B (zh) | 星模拟器光学系统 | |
| CN215598324U (zh) | 一种光杠杆激光光路稳定器 | |
| JP2017013081A (ja) | レーザ加工装置、および、レーザ加工方法 | |
| CN205353467U (zh) | 基于复眼透镜的激光显示匀场整形装置 | |
| CN1148599C (zh) | 焦线长度可调的长距离轴向线聚焦光学系统 | |
| CN2414387Y (zh) | 准直聚光装置 | |
| CN111679425A (zh) | 一种光束扫描系统 | |
| CN113126460A (zh) | 一种激光扫描单元 | |
| CN108561844B (zh) | 一种太阳能会聚导光系统 | |
| CN201529850U (zh) | 一种激光加工装置 | |
| CN114951971B (zh) | 用于飞秒激光加工增透微纳结构的加工头的光路系统及调试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |