一种组合式激光差动扫描转镜制造技术

本实用新型专利技术提供一种组合式激光差动扫描转镜，包括反射镜单元、转盘相互连接组成，转盘与伺服电机连接，反射镜单元均布并固定安装在转盘平面上，反射镜单元的个数为Ｎ，其取值范围是３～３９之间的奇数。本实用新型专利技术具有差动量大、扫描效率高的特点，便于制作，尤其适用于大尺寸激光差动扫描测量系统。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光扫描测量
，具体是指一种组合式激光差动扫描转镜。
技术介绍
目前常用的激光扫描测量系统中，激光扫描转镜分为两类多面柱体扫描转镜和多面锥体扫描转镜。上述转镜安装在匀速旋转的伺服电机轴上，当电机旋转时，投射在转镜反射面上的激光束产生偏转，该扇形激光扫描束实现对被测目标的扫描测量。显然各反射面的扫描激光束对被测目标形成等臂扫描，即激光束在转镜上各反射面的投射点到被侧目标距离相等。在最近发展的激光差动扫描测量技术中，要求扫描臂长有所变化。虽然使用矩形或非对称安装的双面反射镜可以实现这种要求，但当要求差动值较大时(如大于50mm以上)，这种结构受到限制，第一种形式体积过大，而第二种形式必须进行平衡配重，同时两者的扫描面对数少，电机每旋转一周，只能完成一到两次扫描，扫描效率有待进一步提高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足和局限性，提供一种差动量大、扫描频率较高，还可满足大尺寸测量系统要求的组合式激光差动扫描转镜。本技术通过下述方案实现本组合式激光差动扫描转镜包括反射镜单元、转盘相互连接组成，所述转盘与伺服电机连接，所述反射镜单元均布并固定安装在转盘平面上，所述反射镜单元的个数为N，其取值范围是3～39之间的奇数。为更好地实现本技术，所述转盘设有中心轴孔，转盘通过所述中心轴孔与伺服电机轴连接，所述反射镜单元通过固定件固定安装在转盘上。所述反射镜单元的反射面与转盘平面垂直，所述反射镜单元可以是一块单侧镀有反射膜的反射镜与另外一块两侧透明的光学玻璃平板粘合而成，也可以是一块两面镀反射膜的反射镜，还可以是由两块反射镜粘合而成。采用一个激光器时，激光器发出的激光束平行于转盘平面投射到反射镜单元。所述反射镜单元的反射面与转盘的基准平面夹角为45°，所述反射镜单元可以是两块反射镜夹角为90°粘合而成，也可以是一块具有两个正交反射面的三棱镜。可采用一个或两个激光器。采用一个激光器时，所述反射镜单元与激光器之间还依次设有与转盘的基准平面夹角为45°的分光镜与反射镜，激光器发出的激光束依次经过所述分光镜、反射镜后垂直于转盘平面投射到反射镜单元；采用两个激光器时，所述两个激光器发出的激光束直接垂直于转盘平面分别投射到两个反射镜单元，经反射镜单元反射后，激光束平行于转盘平面射出。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果(1)采用组合设计，得到了较大的扫描差动量，该差动量与转盘的直径相当，可用于大尺寸扫描测量；(2)采用三组以上的反射镜单元均匀分布结构，有效提高了扫描频率，使相应的测量系统更适宜现场控制；(3)可采用轻质材料制造，重量轻，结构加工组装相对容易，经济性好，加工成本有效降低。附图说明图1是本技术一种组合式激光差动扫描转镜(3个反射镜单元)的结构示意图；图2是图1所示反射镜单元的反射面与转盘的基准平面垂直时，本技术的工作原理图；图3是图1所示反射镜单元的反射面与转盘的基准平面夹角为45°，且采用一个激光器时，本技术的工作原理图；图4是图1所示反射镜单元的反射面与转盘的基准平面夹角为45°，且采用两个激光器时，本技术的工作原理图；图5是本技术一种组合式激光差动扫描转镜(9个反射镜单元)的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图1对本技术作进一步详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例一如图1所示，本组合式激光差动扫描转镜包括反射镜单元、转盘2相互连接组成，转盘设有中心轴孔3，转盘2通过中心轴孔3与伺服电机轴连接，3个反射镜单元11、12、13均布并通过固定件4固定安装在转盘2平面上。如图2所示，反射镜单元11、12、13的反射面与转盘2平面垂直，反射镜单元11、12、13可以是一块单侧镀有反射膜的反射镜与另外一块两侧透明的光学玻璃平板粘合而成，也可以是一块两面镀反射膜的反射镜，还可以是由两块反射镜粘合而成。采用一个激光器5时，激光器5发出的激光束平行于转盘2平面投射到反射镜单元。如图3所示，反射镜单元11、12、13的反射面与转盘2平面夹角为45°，反射镜单元11、12、13可以是两块反射镜夹角为90°粘合而成，也可以是一块具有两个正交反射面的三棱镜。可采用一个或两个激光器5。采用一个激光器5时，反射镜单元11、12、13与激光器5之间还依次设有与转盘2平面夹角为45°的分光镜6与反射镜7，激光器5发出的激光束依次经过分光镜6、反射镜7后垂直于转盘2平面投射到反射镜单元；如图4所示，采用两个激光器5时，两个激光器5发出的激光束直接垂直于转盘2平面分别投射到两个反射镜单元。反射镜的基底材料是质量稳定的优质光学玻璃(如型号为K9的光学玻璃)，也可以是具有良好抛光特性和物理特性的金属材料，包括黄铜、铝、银、金等；反射镜的光学表面镀介质反射膜或金属反射膜，金属反射膜表面还镀有保护膜。转盘2、固定件4以及所有非光学表面均做发黑消光处理，以减少可能产生的杂光。实施例二如图5所示，反射镜单元的个数为9，其他情况同实施例一。本技术的工作过程是(1)如图1所示，把3个反射镜单元11、12、13均布且通过固定件4固定安装在转盘2平面上，转盘2通过中心轴孔3与伺服电机轴连接。(2)如图2所示，当反射镜单元11、12、13的反射面与转盘2平面垂直时，激光器5发出的激光束平行于转盘2平面投射到反射镜单元后，经反射形成与转盘2平面平行的扫描激光束，对待测件8进行扫描。由于反射镜单元11、12、13绕伺服电机轴旋转，反射镜单元11的反射面A首先使投射其上的激光束偏转，之后反射镜单元12的反射面B使投射其上的激光束第二次偏转，一前一后反射过程可完成一次差动扫描。由此可见，转盘2每旋转一周，可完成3次差动扫描过程。如图3、4所示，当反射镜单元11、12、13的反射面与转盘平面夹角为45°时，激光器5发出的激光束依次经过分光镜6、反射镜7后(采用一个激光器5时)或直接(采用两个激光器5时)垂直于转盘2平面投射到反射镜单元后，经反射形成与转盘2平面平行的扫描激光束，对待测件8进行扫描。同样，由于反射镜单元11、12、13绕伺服电机轴旋转，其不同反射镜单元的反射面使投射其上的激光束偏转，转盘2每旋转一周，同样可完成3次差动扫描过程。如上所述，即可较好的实现本技术。权利要求1.一种组合式激光差动扫描转镜，其特征在于包括反射镜单元、转盘相互连接组成，所述转盘与伺服电机连接，所述反射镜单元均布并固定安装在转盘平面上，所述反射镜单元的个数为N，其取值范围是3～39之间的奇数。2.按权利要求1所述一种组合式激光差动扫描转镜，其特征在于所述转盘设有中心轴孔，转盘通过所述中心轴孔与伺服电机轴连接，所述反射镜单元通过固定件固定安装在转盘上。3.按权利要求1所述一种组合式激光差动扫描转镜，其特征在于所述反射镜单元的反射面与转盘平面垂直，所述反射镜单元是一块单侧镀有反射膜的反射镜与另外一块两侧透明的光学玻璃平板粘合而成，或者是一块两面镀反射膜的反射镜，或者是由两块单面反射镜粘合而成。4.按权利要求1所述一种组合式激光差动扫描转镜，其特征在于所述反射镜单元的反射面与转盘平面夹角为45°，所述反射镜单元是两块反射镜夹角为90°粘合而成，或者是一块具有两个正交反射面的三棱镜。5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式激光差动扫描转镜，其特征在于：包括反射镜单元、转盘相互连接组成，所述转盘与伺服电机连接，所述反射镜单元均布并固定安装在转盘平面上，所述反射镜单元的个数为Ｎ，其取值范围是３～３９之间的奇数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马国欣，张赖，于继荣，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[]