[發(fā)明專利]一種含雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊的三維掃描系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112068309B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 張震;余良
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G02B26/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

1.一種含雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括：

雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊，所述的雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊包括：第一拋物面鏡、第一振鏡、第二拋物面鏡和第二振鏡；所述的第一拋物面鏡和第二拋物面鏡為焦距相同的凹面拋物面鏡；所述的第一振鏡、第二振鏡均由旋轉(zhuǎn)電機和平面反射鏡組成，平面反射鏡與旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)軸固連；所述的第一拋物面鏡和第二拋物面鏡鏡像對稱布置，中心軸重合；所述的第一振鏡的旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸與所述的第一拋物面鏡中心軸垂直，第二振鏡的旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸與所述的第二拋物面鏡中心軸垂直，第一振鏡和第二振鏡的旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸相互平行且均與水平面平行；所述的第一振鏡的平面反射鏡中心與所述的第一拋物面鏡的焦點重合，所述的第二振鏡的平面反射鏡中心與所述的第二拋物面鏡的焦點重合；所述的第一振鏡的平面反射鏡與第二振鏡的平面反射鏡與水平面夾角相同且相互不平行；

激光擴束和聚焦透鏡組，所述的激光擴束和聚焦透鏡組進一步包括：第一發(fā)散透鏡，第二聚焦透鏡和第三聚焦透鏡；

激光二維掃描模塊，所述的二維掃描模塊進一步包括：X軸振鏡和Y軸振鏡；所述的X軸振鏡、Y軸振鏡均由旋轉(zhuǎn)電機和平面反射鏡組成，平面反射鏡與旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)軸固連；

入射激光依次經(jīng)過所述的雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊、所述的激光擴束和聚焦透鏡組、所述的激光二維掃描模塊后聚焦在加工平面上。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種含雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一發(fā)散透鏡為凹透鏡或者平凹透鏡；所述的第二聚焦透鏡和第三聚焦透鏡為凸透鏡或者平凸透鏡；所述的第一發(fā)散透鏡、第二聚焦透鏡和第三聚焦透鏡同光軸，且光軸通過所述的第二振鏡的平面反射鏡的中心點并與所述的第二振鏡的旋轉(zhuǎn)軸以及第二拋物面鏡的中心軸分別垂直。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種含雙拋物面鏡動態(tài)聚焦模塊的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)擴束準直后的激光光束沿垂直水平面方向入射到所述的第一振鏡的平面反射鏡中心點處；后經(jīng)其反射后入射到所述的第一拋物面鏡上，經(jīng)其聚焦后沿所述的第一拋物面鏡的中心軸的方向入射到所述的第二拋物面鏡上；后經(jīng)其聚焦后激光入射到所述的第二振鏡的平面反射鏡中心點處，沿與激光光束入射方向平行的方向出射；同時改變所述的第一振鏡的平面反射鏡及第二振鏡的平面反射鏡與水平面的夾角并保持其相同，改變出射激光束發(fā)散角，并改變經(jīng)所述的激光擴束和聚焦透鏡組聚焦后的聚焦光斑的位置。