[實用新型]激光掃描裝置

無效

• 申請號: 200620168063.9
• 申請日: 2006-12-13
• 公開（公告）號: CN200993693Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 趙崇凌;白斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽科學儀器研制中心有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;F16H21/42
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本實用新型涉及激光掃描技術，具體地說是一種帶有α、β復合擺角運動機構的激光掃描裝置。

背景技術

在真空制膜的技術當中，激光濺射靶材制膜技術是一種新型技術，利用聚焦激光的高能量使幾乎任何一種物質濺射蒸發沉積到想要的基片表面形成薄膜，從而改變了物質的基本物理和化學性能而達到我們的使用要求，雖然這種技術已經使用了一段時間，但其中靶材利用率低的問題一直是這種制膜方法的一種缺陷，并且大面積薄膜的均勻性問題也是一個難題。

現今，解決這些難題的辦法是通過周期性的改變全反射鏡角度的辦法使激光的聚焦點在靶材表面進行規律性的掃描，這樣即可以提高靶材的利用率又可以增大成膜的面積和提高薄膜均勻性，但是原有結構是通過步進電機經過齒輪副驅動旋轉絲杠帶動螺母進行直線運動再通過滑動副帶動轉動副實現全反射鏡的擺角運動，而正反擺角運動是通過變換步進電機的轉動方向來改變的，而步進電機電源正反轉驅動的自動控制是比較麻煩的，可以通過變換光耦的位置，或通過計算機控制程序來實現驅動，并且操作也相當繁瑣，光耦反饋抗干擾的能力弱，一旦光耦失效實驗就無法正常進行，驅動電機轉動的環節過多、故障率也非常高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種激光掃描裝置，它是完全可以脫離計算機控制的、獨立的擺角掃描系統，不需要添加計算機控制系統，并且解決了多處潛在的彈簧失效引起的功能性失效問題，同時可以實現無級調速及無極控制掃描范圍，操作簡單，所見即所得。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

激光掃描裝置，具有全反射鏡，全反射鏡與擺動系統相連接，擺動系統為曲柄搖桿機構。

所述擺動系統包括安裝于上支板的第一擺動系統和安裝于下支板的第二擺動系統，第二擺動系統通過其擺動端與帶有第四旋轉副的上支板相連。

所述的激光掃描裝置，下支板與上支板之間安裝阻尼彈簧。

所述第一擺動系統包括第一步進電機、第一移動副、第一旋轉副、第二移動副、第二旋轉副、第一光軸、第一曲柄，第一步進電機與第一曲柄一端連接，第一曲柄另一端設有由其帶動的第一移動副，第一移動副通過第一旋轉副連接第二移動副，第二移動副與第一光軸滑動配合，第一光軸通過連接件的上、下兩端分別安裝全反射鏡和第二旋轉副，第二旋轉副安裝于上支板。

所述第一旋轉副采用螺紋移動方式。

所述第二擺動系統包括第二步進電機、第三移動副、第三旋轉副、第四移動副、第四旋轉副、第二光軸、第二曲柄，第二步進電機與第二曲柄一端連接，第二曲柄另一端設有由其帶動的第三移動副，第三移動副通過第三旋轉副連接第四移動副，第四移動副與第二光軸滑動配合，第二光軸通過連接件與上支板相連，上支板裝有第四旋轉副。

所述第三旋轉副采用螺紋移動方式。

所述第四旋轉副采用折頁連接形式。

本實用新型工作原理：

首先，分析驅動電機為連續旋轉機構，而最終需要得到是擺角運動，通過簡化驅動模型，采用四桿機構中的曲柄搖桿機構正好滿足這項要求，再把其中的一個運動置在另一個運動模型的終端，最終就得到了α、β復合擺角運動機構，所述的α是指圍繞著Z軸(平行與紙面向上)的擺角，角度范圍為0-17度；所述的β是指圍繞Y軸(垂直于紙面向內)的擺角，角度范圍為0-12度。

本實用新型具有如下優點：

1.無級調節α、β復合擺角范圍。本實用新型直接可以通過調節曲柄軸的長短來改變擺角的范圍，步進電機在轉速和方向不變的情況下可以精確使用機械調節的辦法實現精確的無級調節擺角范圍，使步進電機電源無需額外設計驅動，使操作更加直觀、簡單、可靠。

2.不需要額外計算機資源就可獨立運行。采用本實用新型有兩個可以改變的主要參數(擺角范圍、擺角速度)，擺角速度可以通過變換電機的轉速來實現，擺角范圍則可以通過機械定位來實現，所以可以完全脫離外部控制就可以實現需要的擺動功能，當然本驅動部分是由步進電機控制的，也可以實現與計算機相連進行精確控制，并且也可以與其它系統聯動，即整套系統實現完全計算機控制。

附圖說明

圖1為本實用新型激光掃描裝置的俯視圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖中，A1、第一步進電機；A2、第一移動副；A3、第一旋轉副；A4、第二移動副；A5、第二旋轉副；A6、第一光軸；A7、第一曲柄；A8、全反射鏡；

B1、第二步進電機；B2、第三移動副；B3、第三旋轉副；B4、第四移動副；B5、第四旋轉副；B6、第二光軸；B7、第二曲柄；B8、上支板；B9、下支板。