[發明專利]一種掃描振鏡

在審

• 申請號: 202010415201.3
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111618428A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 蔣韜;吳葛銘;徐巖;易江;肖高雄;王建忠
• 申請（專利權）人: 湖南中南智能激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/082;B23K26/70
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43215
• 代理人: 肖文祥

本發明涉及一種掃描振鏡，包括殼體、X軸振鏡組件、Y軸振鏡組件和反射鏡，殼體設有進光孔、出光孔和反射鏡腔，進光孔、反射鏡腔以及出光孔相連通，至少Y軸振鏡組件包括變折射率鏡片組件，變折射率鏡片組件包括至少包括可變折射率鏡片和控制模塊，控制模塊用于改變可變折射率鏡片的通電電流或所處磁場的磁場強度進而控制可變折射率鏡片的折射率，激光從進光孔進入經反射鏡反射先后經X軸振鏡組件和Y軸振鏡組件控制激光方向的偏轉后通過出光孔離開掃描振鏡。本發明由于至少Y軸振鏡組件采用變折射率鏡片組件，動態響應速度快，可以提高激光振鏡掃描精度，而且可大幅度降低振鏡裝置重量，降低振鏡固定支架強度需求。

技術領域

本發明屬于微電子機械技術領域，具體涉及一種掃描振鏡。

背景技術

激光振鏡是一種由驅動板與高精度擺動電機組成的光學掃描器，廣泛應用于激光打標、激光焊接、激光切割、激光3D打印以及激光檢測和投影等領域。現有激光振鏡在工作中，激光器發出激光，照射至振鏡全反射鏡片上，通過振鏡電機擺動使光束在鏡片上發生既定偏轉，完成一定范圍內指定位置的掃描加工。

現有技術中，振鏡電機的精度和動態響應時間很大程度上決定整個振鏡系統的工作性能，現有技術中，X軸振鏡組件和Y軸振鏡組件多采用電機帶動鏡片偏轉實現激光偏轉的技術方案，如專利CN 107790892A公開了一種用于激光機的密閉式掃描振鏡裝置，其X振鏡機構包括X振鏡電機、由X振鏡電機驅動的X振鏡片，Y振鏡機構包括Y振鏡電機、由Y振鏡電機驅動的Y振鏡片，即采用的是上述方式，但是該方案的激光振鏡的精度只能在有限的水平波動，很難進一步提高。

綜上所述，亟需提供一種動態響應速度快，可以提高激光振鏡掃描精度的掃描振鏡。

發明內容

本發明的目的是提供一種動態響應速度快，可以提高激光振鏡掃描精度的掃描振鏡。

上述目的是通過如下技術方案實現：一種掃描振鏡，包括殼體、X軸振鏡組件、Y軸振鏡組件和反射鏡，所述殼體設有進光孔、出光孔和反射鏡腔，所述反射鏡設置在所述反射鏡腔內，所述進光孔、反射鏡腔以及出光孔相連通，所述X軸振鏡組件和Y軸振鏡組件設置在所述殼體內，至少所述Y軸振鏡組件包括變折射率鏡片組件，所述變折射率鏡片組件包括至少包括可變折射率鏡片和控制模塊，所述控制模塊用于改變所述可變折射率鏡片的通電電流或所處磁場的磁場強度進而控制所述可變折射率鏡片的折射率，激光從進光孔進入經反射鏡反射先后經X軸振鏡組件和Y軸振鏡組件控制激光方向的偏轉后通過出光孔離開所述掃描振鏡。

可變折射率鏡片的折射率可以隨著通電電流(磁場)的變化而變化(線性電光效應)，鏡片的折射率與通電電流(磁場強度)成某一關系式，可以根據電流(磁場強度)計算出鏡片的折射率。反射鏡通過膠水嵌入至預設的反射鏡腔內，鏡片采用全反性鍍膜，反射率95％以上。

應用過程中，激光從進光孔進入經反射鏡反射后經X軸振鏡組件，激光光路發生前后方向的改變，此后，激光照射至Y軸振鏡組件，控制模塊通過調整可變折射率鏡片的通電電流或所處磁場的磁場強度，控制Y軸可變折射率鏡片的折射率大小，從而控制激光左右方向的偏轉，經Y軸振鏡組件折射后激光通過出光孔離開掃描振鏡，進行預設的掃描加工。

本發明由于至少Y軸振鏡組件采用變折射率鏡片組件，通過改變通電電流(磁場)改變可變折射率鏡片的折射率，實現激光的偏轉，這樣動態響應速度快，可以提高激光振鏡掃描精度，而且可大幅度降低振鏡裝置重量，降低振鏡固定支架強度需求。

進一步的技術方案是，所述可變折射率鏡片由KDP晶體組或鈮酸鋰制備，所述可變折射率鏡片與電源電連，所述控制模塊可改變所述可變折射率鏡片的通電電流。

進一步的技術方案是，所述可變折射率鏡片由磁流體制備，所述掃描振鏡設有可變磁場，所述可變折射率鏡片設置在所述可變磁場內，所述控制模塊可改變所述可變磁場的磁場強度。