[發(fā)明專利]利用旋轉(zhuǎn)光柵產(chǎn)生激光掃描線及其掃描線校正技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810019311.7
• 申請日: 2008-01-02
• 公開（公告）號: CN101216604A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜榮添;宋建民;王思龍;楊立堅
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇聯(lián)正利惠激光科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光掃描技術(shù)，具體講是涉及一種將旋轉(zhuǎn)光柵安裝在旋轉(zhuǎn)物上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)物與旋轉(zhuǎn)光柵一起旋轉(zhuǎn)時，固定點光源穿過旋轉(zhuǎn)光柵的偏轉(zhuǎn)光幾何地產(chǎn)生掃描線，并能更好地校正激光線掃描的光斑均勻性、線性和擺動校正的利用旋轉(zhuǎn)光柵產(chǎn)生激光掃描線及其掃描線校正技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)應(yīng)用中使用全息旋轉(zhuǎn)裝置的精確掃描線變得日益重要。例如美國專利號為3953105、5369526的專利，在這些裝置中使用相干激光穿過旋轉(zhuǎn)的電機軸與重新定向到焦點位置點的全息掃描磁盤的技術(shù)。

還有幾個專利，例如Heiling的美國專利號為4094576的專利，其使用固化元件圓柱鏡，Goshima的專利號為4121883的專利使用多光裝置來掃描。

Kay的專利號為4428643的專利為激光波長的變化提供補償。他使用幾何裝置，包括光柵間距，其討論了入射角，并指導(dǎo)為光掃描的波長變化提供補償。

在背景技術(shù)的專利文獻(xiàn)中，Kramer在專利號為4289371的專利中使用波長/光柵間距在1到1.618之間的計劃光柵來產(chǎn)生掃描線，但是不能產(chǎn)生理想的掃描線，理論上存在0.0016英尺的弓形，即大約40um以上的弓形，并且這也不是理想的擺動校正。從實驗數(shù)據(jù)可知，實際的弓形在75um到100um之間。這在激光掃描中是無法接受的大的誤差。

為了解決上述誤差，Kramer建議了一種傾斜鏡頭，其采用全息掃描裝置來產(chǎn)生激光掃描光斑，他將傾斜鏡頭的光軸用作無軸的光軸使掃描線彎曲。這種裝置沒有顯示上述校正的實際數(shù)據(jù)。由于傾斜光學(xué)元件導(dǎo)致的光畸變，所以其增加了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性并且顯著的增加了系統(tǒng)成本。

Kramer的上述兩個專利中并沒有解決弓形問題和傾斜鏡頭造成的光畸變，其不適合光學(xué)應(yīng)用。然后在專利號為4973112的專利中，他使用光柵和棱鏡試圖改正上述問題，通過輔助光柵來減小弓形。Kramer建議輔助平面光柵與放大弓形的棱鏡組合使用，由輔助光柵來補償旋轉(zhuǎn)光柵和棱鏡的弓形。由于放大的弓形又被輔助光柵減小，因此并未真正校正弓形，因此沒有理由認(rèn)為其在申請中是可用的。

Chiang的美國專利號為5369626的專利將掃描線的弓形顯著地減小到1/600的弓形。該裝置通過旋轉(zhuǎn)光柵產(chǎn)生的激光束和通過使用棱鏡平面結(jié)合光柵產(chǎn)生的弓形可以補償弓形擺動。頂角的范圍為1度到30度，光柵間距從0.0001到0.001毫米，這在工業(yè)中是有益的。但是該專利的裝置需要兩個光柵，一個為旋轉(zhuǎn)光柵，一個在棱鏡表面產(chǎn)生第二補償光柵。這并沒有使系統(tǒng)制造百分之百的簡化，當(dāng)安裝這兩個光柵時，要求這兩個光軸彼此對準(zhǔn)以實現(xiàn)該設(shè)計的價值。因此其生產(chǎn)和裝配過程仍然比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用旋轉(zhuǎn)光柵裝配在旋轉(zhuǎn)物上，使固定點光源穿過旋轉(zhuǎn)光柵的偏轉(zhuǎn)光幾何地產(chǎn)生掃描線的利用旋轉(zhuǎn)光柵產(chǎn)生激光掃描線的技術(shù)。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能更好地校正激光線掃描的光斑均勻性、線性和擺動校正的激光掃描線校正技術(shù)。為減小弓形，上述校正并不依賴于導(dǎo)致光畸變的傾斜鏡頭，光畸變將增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和生產(chǎn)成本；可以容易實現(xiàn)最小擺動、較小掃描誤差，易于生產(chǎn)和裝配成本低廉的全息裝置。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種利用旋轉(zhuǎn)光柵產(chǎn)生激光掃描線的技術(shù)，其特征在于將全息旋轉(zhuǎn)光柵磁盤裝配在旋轉(zhuǎn)物上，固定點光源位于上述全息旋轉(zhuǎn)光柵磁盤的上方，旋轉(zhuǎn)物轉(zhuǎn)動，帶動全息旋轉(zhuǎn)光柵磁盤轉(zhuǎn)動，固定點光源穿過全息旋轉(zhuǎn)光柵磁盤的偏轉(zhuǎn)光將幾何地產(chǎn)生掃描線。