[實用新型]一種基于鏡片折射的激光掃描機構

有效

• 申請號: 201820426368.8
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN208076826U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 賈明陽
• 申請（專利權）人: 賈明陽
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G02B26/08
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

一種基于鏡片折射的激光掃描機構，包括光源、折射透鏡、移動組件；所述移動組件包括固定的音圈電機定子和設于該音圈電機定子上的可移動的音圈電機動子，所述折射透鏡固定于音圈電機動子上隨音圈電機動子移動。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：提供了一種基于鏡片折射的激光掃描機構，通過音圈電機的設置和工作，實現了折射透鏡的快速往復移動，實現了激光光束的快速高頻連續掃描，且結構簡單，成本低。

技術領域

本實用新型屬于激光掃描設備領域，具體涉及一種基于鏡片折射的激光掃描機構。

背景技術

激光掃描儀是借著掃描技術來測量工件的尺寸及形狀等工作的一種儀器，現有技術中，激光掃描儀中有一個穩定度及精度良好的旋轉馬達，當激光源將光束打到由旋轉馬達所帶動的多面棱規后反射形成掃描光束，由于多面棱規位于掃描透鏡的前焦面上，多面棱的旋轉使掃描光束的入射角相對地連續性改變，因而反射角也作連續性改變，經由掃描透鏡的作用，形成一平行且連續由上而下或由左到右的掃描線。

以上可以看出，當前通用的激光掃描主要使用電機驅動激光發射器做來回偏擺動作或使用電機驅動反射鏡片來回偏擺實現激光的來回先掃描動作；光線通過偏轉鏡片實現來回掃描，需要非常精密的旋轉機構。同時鏡片反射區域很小，換算回偏轉角度時精度很難提高，同時采用機械偏轉機構受制于電機等最大轉速限制，難以實現高速掃描，而采用倍速機構的話勢必增大控制誤差，使用超高速電機或驅動系統又會顯著增加整體成本。

因此，目前的激光掃描機構主要存在掃描速度慢，機械結構加工復雜、裝配精度要求高、控制精度差、成本高、實現多維掃描時機構難度大等問題；同時隨著近年來AGV、自動掃地機的高速發展，市場對一種高速、低成本、簡易性的激光掃面機構需求迫切。本實用新型在此方向上進行了研究。

實用新型內容

針對以上現有技術中的不足，本實用新型提供了一種基于鏡片折射的激光掃描機構，改變了現有的激光掃描設備的結構，結構簡單，成本低，掃描頻率高。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決。

一種基于鏡片折射的激光掃描機構，包括光源、折射透鏡、移動組件；所述移動組件包括固定的音圈電機定子和設于該音圈電機定子上的可移動的音圈電機動子，所述折射透鏡固定于音圈電機動子上隨音圈電機動子移動。

現有技術中的激光掃描機構中，通過轉動反射鏡的方式在實現掃描光束角度的變化，結構復雜，對轉動精度的要求基本，成本高；本申請中，光源射出的激光通過折射透鏡之后發生折射，改變光束的方向實現掃描，當音圈電機動子往復移動時，折射角度不斷變化，實現連續性的激光掃描。

音圈電機（Voice Coil Motor）是一種特殊形式的直接驅動電機，具有結構簡單體積小、高速、高加速響應快等特性。其工作原理是：通電線圈（導體）放在磁場內就會產生力，力的大小與施加在線圈上的電流大小成比例，方向與電流方向相關。因此本申請中，通過改變電流方向和電流大小，音圈電機動子可以在音圈電機定子上快速的往復移動，實現折射透鏡的快速往復移動，阻力小，行程可控，結構簡單，成本低。

作為優選，所述折射透鏡朝向光源的一側具有內凹的激光入射區域，該內凹的激光入射區域中的透鏡厚度不同，因此折射角度不同。

作為優選，所述激光入射區域的表面為凸出的弧形表面，激光射到該弧形表面上之后，產生聚光效應，便于調節光束。

作為優選，所述激光入射區域為弧形內凹結構。

作為優選，所述激光入射區域為折線形內凹結構。

作為優選，所述音圈電機動子的移動路徑的下方或側部設有動子位移感應尺，所述音圈電機動子上設有動子位移感應頭。該結構中，在音圈電機動子快速移動的過程中，動子位移感應頭感應其在動子位移感應尺上的位置，實現實時的位移量感知與反饋。