[實用新型]激光掃描器用柱面轉鏡裝置

無效

• 申請號: 200620150199.7
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN201004111Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 范志新
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G02B26/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種激光掃描器用柱面轉鏡裝置，用簡單的設計方案實現把光斑做單向性的均勻掃描，可以在激光電視，激光在線檢驗及條碼識別等各種激光掃描器領域得到廣泛應用。

背景技術

激光電視由于色域寬，彩色飽和度高，畫面尺寸靈活可變易于控制，無電磁射線輻射等特點，可廣泛用于露天大型圖像顯示，教學演示，背投顯示設備等領域。激光電視在顯示領域占有特殊地位，世界上許多國家都有計劃開展激光電視的研究，現在已經有很大進展。德國激光顯示技術公司生產的掃描系統通過在整個顯示區域逐行快速掃描來書寫圖像，就是以每秒1250轉的速度旋轉25面體反射鏡獲得水平方向的行掃描，然后用振鏡以頻率為50Hz、60Hz或100Hz來實現垂直方向的場掃描。中國科學院長春光機所采用紅綠藍DPL固體激光器作為彩色顯示的三基色，提出具有完全自主知識產權的非點掃描成像激光技術--小區域掃描投影成像，采用成熟的面陣空間光電尋址調制技術，同時實現像素選通和光強調制，克服單像素逐點掃描的種種弊端，實現了無干涉噪音、光場均勻、光能利用率高、成本低，適于批量生產的激光顯示，實現了60英寸激光全彩色視頻顯示，展示了色彩亮麗，高飽和度的彩色圖像，并已經申報多項國內外專利。

目前，絕大多數激光電視都是采用多面轉鏡實現掃描，電流計偏轉器驅動振鏡實現掃描(例如CN?02251313)，采用這種掃描方式的優點是：掃描角度大，光束質量好，圖像分辨率高。但是這種掃描方式對轉鏡的加工精度及控制精度要求極為嚴格，這也是實現激光顯示電視圖像的技術困難之一。激光電視關鍵技術主要有：掃描同步、固態激光器和激光晶體。目前，激光掃描主要有：機械轉鏡-振鏡系統掃描、檢流計掃描、諧振鏡掃描和全息掃描等方式。其中機械轉鏡-振鏡系統掃描因精度高、掃描角大、光損耗小、適合于各種波長的掃描、抗干擾性能強、回轉速度快、結構簡單直觀而受到廣泛使用。轉鏡-振鏡系統的激光掃描器掃描方式存在固有的平面鏡掃描場幾何畸變，造成光斑在振鏡上，即平面的屏上行掃描方向移動速度的非線性和非時間對稱性，導致屏上像的畸變，屏上光強分布的中間強，兩邊弱的不均勻等一些缺陷。

發明內容

本實用新型的目的在于提出一種激光掃描器用柱面轉鏡裝置，可以克服現有技術的缺陷。本實用新型用簡單的設計方案采用柱面反射鏡齒輪狀結構，代替轉鏡-振鏡系統的正多面體結構，使光斑做均勻掃描，激光掃描在屏幕上光斑勻速移動，克服了轉鏡-振鏡系統的缺陷，在需要激光光束做均勻掃描的場合獲得廣泛應用。

本實用新型提供的激光掃描器用柱面轉鏡裝置包括柱面轉鏡，所述的柱面轉鏡是柱面反射鏡齒輪狀結構，齒輪中心轉軸與驅動微電機連接。

所述的柱面反射鏡齒輪狀結構是：齒輪狀柱面轉鏡的“齒”由陽面和陰面組成，陽面為柱面反射鏡，陰面為無反射鏡的平面，柱面輪廓曲線方程用中心不在軸心的橢圓方程逼近：

( x - X ) 2 R 1 2 + ( y - Y ) 2 R 2 2 = 1 ]]>

式中X，Y，是橢圓中心坐標，R₁是半長軸，R₂是半短軸，式中x和y的坐標原點在齒尖處，y坐標沿齒輪半徑反方向，x坐標沿齒尖處垂直半徑方向。所述的激光掃描器用柱面轉鏡裝置的選擇可以是：齒輪半徑為R，取為單位1，即R＝1；齒輪厚度為L，L＝0.2(可不受限制)；齒輪齒數為N，N＝8；反射光束在齒輪間平移距離為H，H＝0.2。