[發明專利]一種能量均勻的掃描激光線生成系統及方法

有效

• 申請號: 201710514997.6
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107388983B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 宋秀敏;夏長鋒;何偉;喬大勇
• 申請（專利權）人: 西安知微傳感技術有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種能量均勻的掃描激光線生成系統，包括激光器(1)與MEMS振鏡(3)，所述MEMS振鏡(3)包括鏡面(31)與轉軸(32)，其特征在于：還包括激光器控制模塊(8)、MEMS振鏡控制模塊(4)與系統主控模塊(9)；

所述激光器控制模塊(8)分別與激光器(1)和系統主控模塊(9)連接用于控制激光器(1)的出光功率，并將出光功率信息反饋至系統主控模塊(9)；

所述MEMS振鏡控制模塊(4)分別與MEMS振鏡(3)和系統主控模塊(9)連接用于控制并驅動MEMS振鏡(3)繞轉軸(32)扭轉，并將扭轉參數反饋至系統主控模塊(9)；

所述系統主控模塊(9)根據接收的出光功率信息及扭轉參數控制激光控制模塊(8)和MEMS振鏡控制模塊(4)，使掃描速度與激光器實時發射的能量的乘積為定值；激光器(1)發射的激光束照射至MEMS振鏡(3)的鏡面(31)，經MEMS振鏡鏡面(31)反射。

2.根據權利要求1所述的能量均勻的掃描激光線生成系統，其特征在于：還包括位于激光器(1)出射光路上的光闌或透鏡。

3.根據權利要求2所述的能量均勻的掃描激光線生成系統，其特征在于：所述扭轉參數包括扭轉頻率、扭轉角度幅值及實時扭轉角度。

4.一種基于權利要求1至3任一所述能量均勻的掃描激光線生成系統的能量均勻的掃描激光線生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：引入激光掃描線接收參考面(6)，并確定激光器、MEMS振鏡及激光掃描線接收參考面的相對位置；

步驟二：激光光束經MEMS振鏡反射至激光掃描線接收參考面(6)，系統主控模塊結合MEMS振鏡振動過程中的實時扭轉角度、扭轉頻率與振鏡到激光掃描線接收參考面(6)的相對位置，得到MEMS振鏡振動過程中各時刻反射激光束在激光掃描線接收參考面上掃描的速度，控制激光器實時發射的能量，使掃描速度與激光器實時發射的能量的乘積為定值。

5.根據權利要求4所述的能量均勻的掃描激光線生成方法，其特征在于：步驟二中激光光束經光闌或透鏡整形后經MEMS振鏡反射至激光掃描線接收參考面(6)。

6.根據權利要求4或5所述的能量均勻的掃描激光線生成方法，其特征在于：所述步驟二在控制激光器實時發射的能量之前還包括調節MEMS振鏡扭轉頻率與扭轉角度幅值的步驟。

7.一種基于權利要求1至3任一所述能量均勻的掃描激光線生成系統的能量均勻的掃描激光線生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：根據激光線引入激光掃描線接收參考面(6)，并確定激光器、MEMS振鏡及激光掃描線接收參考面的相對位置；

步驟二：激光光束經MEMS振鏡反射至激光掃描線接收參考面(6)，系統主控模塊根據激光器控制模塊反饋的激光器出光功率，控制MEMS振鏡控制模塊調節MEMS振鏡扭轉角度及扭轉頻率，使掃描速度與激光器實時發射的能量的乘積為定值。

8.根據權利要求7所述的能量均勻的掃描激光線生成方法，其特征在于：步驟二中激光光束經光闌或透鏡整形后經MEMS振鏡反射至激光掃描線接收參考面(6)。