[發明專利]一種基于搖桿實現光束掃描的方法與裝置

在審

• 申請號: 201711298720.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107976803A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 樊心民;張建心;黃小東;孫永志;何衛東;李夢奇
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 李江,張儉偉

技術領域

本發明涉及一種光束掃描設備，具體的說，涉及一種基于搖桿實現光束掃描的方法與裝置，屬于激光清洗、驅鳥、表演、演示等技術領域。

背景技術

激光清洗作為一種新型表面清洗技術，具有無機械接觸、無基底損傷、綠色環保、運行成本低等優點，在模具清洗、電子元器件制備、文物保護與修復、除漆除銹等領域應用前景十分廣闊。因此，激光清洗技術及設備的研究與開發已經引起國內外研究人員的高度關注。

激光清洗主要是利用了激光能量密度高的特性，即將一束聚焦激光束直接輻照污染物（或漆、銹等），使污染物產生熔化、氣化或者震動等物理或化學變化，從而使污染物與被污染物體脫離。在對大面積污染物（或漆、銹等）進行清洗（或清除）時，為降低激光清洗設備成本或減小設備體積，通常是使單一光束在某一個方向上快速來回運動，使輻照光束在待清洗物表面形成線狀光斑，然后再使線狀光斑運動，從而達到對整個污染面進行清洗的目的。因此，如何給激光束設計一種速度快、效率高、壽命長、結構簡單且成本低的一維掃描裝置是推動激光清洗技術快速發展與應用的關鍵問題之一。

目前，使激光束快速掃描的方法與裝置主要有平臺掃描、振鏡掃描和轉鏡掃描三種，其工作原理及優缺點具體如下：

平臺掃描。通過移動平臺帶動激光束或待清洗物體發生平面運動，使激光束與待清洗物體發生相對運動，從而達到清洗目的。該方式原理簡單，但設備占用空間大，不利于實現便攜式操作。

振鏡掃描。該方式常用于激光加工與標刻系統，具體方法是將一束激光打到振鏡上，通過振鏡的來回快速擺動使反射光斑變成線狀光斑。該方式比平臺掃描方式占用體積小，掃描速度快。但是，來回快速擺動的運動方式不僅會限制振鏡的擺動速度還會影響振鏡電機的使用壽命。

多面轉鏡掃描。為克服振鏡掃描存在的缺陷，多面轉鏡裝置與技術在某些領域得到發展和應用。由于轉鏡是單方向轉動，所以電機使用壽命長易于實現。但是，多面轉鏡也存在一定缺陷：其一，制作工藝要求高，造價高昂；其二，光束入射點（或反射點）隨反射面的轉動而變化，不利于光束的均勻輻照；其三，掃描范圍（或角度）不易改變，因為轉鏡的掃面范圍（或角度）由反射面的數目決定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種基于搖桿實現光束掃描的方法與裝置，結構簡單、易于實現、制造成本低；除激光清洗外，本發明也可用在自動激光驅鳥器、激光表演等光束掃描領域。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：一種基于搖桿實現光束掃描的方法，包括反射鏡片,反射鏡片以固定轉軸為中心，左右擺動，通過反射鏡片的擺動使反射光對掃描物體進行掃描，實現光束掃描。

本發明還提供一種基于搖桿實現光束掃描的裝置，包括支架、反射鏡片、固定轉軸和搖桿，所述反射鏡片設置于支架內，所述固定轉軸設置在支架上且用于固定支架，所述搖桿帶動支架擺動。

一種優化方案，所述反射鏡片的反射面與支架的固定轉軸的中心重合，入射光打在反射鏡片的反射面上與固定轉軸中心重合的位置。

進一步地，還包括電機轉軸和轉盤，所述轉盤固定在電機轉軸上，所述轉盤上安裝偏心軸，所述搖桿上一端開設有與偏心軸滑動穿裝配合的長條孔，所述搖桿的另一端部連接支架。

進一步地，所述轉盤單向旋轉。

本發明采用以上技術方案后，與現有技術相比，具有以下優點：

本發明在工作中電機只需單向旋轉即完成光束往復掃描，延長了電機的使用壽命，簡化了電機的控制系統；提高了光束往復掃描的速度與均勻性；電機單向旋轉過程中使光束由一固定點出發完成角掃描，易于掃描光束的聚焦及聚焦后的均勻性；掃描效率高，掃描范圍或角度改變調節方便；整體結構簡單、體積小、造價低、易于實現，易于保證整個系統長時間的穩定性；除激光清洗外，該方法與裝置也可用在自動激光驅鳥器、激光表演等光束掃描領域。

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明掃描裝置的結構示意圖；

圖中，

1-反射鏡片，2-搖桿，3-支架，4-轉盤，5-電機轉軸，6-偏心軸，7-長條孔，8-固定轉軸。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。

實施例1一種基于搖桿實現光束掃描的方法