專利名稱：一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光掃描測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡。
背景技術(shù)：
目前常用的激光掃描測(cè)量系統(tǒng)中，激光掃描轉(zhuǎn)鏡分為兩類多面柱體掃描轉(zhuǎn)鏡和多面錐體掃描轉(zhuǎn)鏡。上述轉(zhuǎn)鏡安裝在勻速旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)軸上，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，投射在轉(zhuǎn)鏡反射面上的激光束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，該扇形激光掃描束實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)目標(biāo)的掃描測(cè)量。顯然各反射面的掃描激光束對(duì)被測(cè)目標(biāo)形成等臂掃描，即激光束在轉(zhuǎn)鏡上各反射面的投射點(diǎn)到被側(cè)目標(biāo)距離相等。
在最近發(fā)展的激光差動(dòng)掃描測(cè)量技術(shù)中，要求掃描臂長(zhǎng)有所變化。雖然使用矩形或非對(duì)稱安裝的雙面反射鏡可以實(shí)現(xiàn)這種要求，但當(dāng)要求差動(dòng)值較大時(shí)(如大于50mm以上)，這種結(jié)構(gòu)受到限制，第一種形式體積過(guò)大，而第二種形式必須進(jìn)行平衡配重，同時(shí)兩者的掃描面對(duì)數(shù)少，電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周，只能完成一到兩次掃描，掃描效率有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和局限性，提供一種差動(dòng)量大、掃描頻率較高，還可滿足大尺寸測(cè)量系統(tǒng)要求的組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡。
本實(shí)用新型通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)本組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡包括反射鏡單元、轉(zhuǎn)盤相互連接組成，所述轉(zhuǎn)盤與伺服電機(jī)連接，所述反射鏡單元均布并固定安裝在轉(zhuǎn)盤平面上，所述反射鏡單元的個(gè)數(shù)為N，其取值范圍是3～39之間的奇數(shù)。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)有中心軸孔，轉(zhuǎn)盤通過(guò)所述中心軸孔與伺服電機(jī)軸連接，所述反射鏡單元通過(guò)固定件固定安裝在轉(zhuǎn)盤上。
所述反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤平面垂直，所述反射鏡單元可以是一塊單側(cè)鍍有反射膜的反射鏡與另外一塊兩側(cè)透明的光學(xué)玻璃平板粘合而成，也可以是一塊兩面鍍反射膜的反射鏡，還可以是由兩塊反射鏡粘合而成。采用一個(gè)激光器時(shí)，激光器發(fā)出的激光束平行于轉(zhuǎn)盤平面投射到反射鏡單元。
所述反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)平面夾角為45°，所述反射鏡單元可以是兩塊反射鏡夾角為90°粘合而成，也可以是一塊具有兩個(gè)正交反射面的三棱鏡。可采用一個(gè)或兩個(gè)激光器。采用一個(gè)激光器時(shí)，所述反射鏡單元與激光器之間還依次設(shè)有與轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)平面夾角為45°的分光鏡與反射鏡，激光器發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)所述分光鏡、反射鏡后垂直于轉(zhuǎn)盤平面投射到反射鏡單元；采用兩個(gè)激光器時(shí)，所述兩個(gè)激光器發(fā)出的激光束直接垂直于轉(zhuǎn)盤平面分別投射到兩個(gè)反射鏡單元，經(jīng)反射鏡單元反射后，激光束平行于轉(zhuǎn)盤平面射出。
本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(1)采用組合設(shè)計(jì)，得到了較大的掃描差動(dòng)量，該差動(dòng)量與轉(zhuǎn)盤的直徑相當(dāng)，可用于大尺寸掃描測(cè)量；(2)采用三組以上的反射鏡單元均勻分布結(jié)構(gòu)，有效提高了掃描頻率，使相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)更適宜現(xiàn)場(chǎng)控制；(3)可采用輕質(zhì)材料制造，重量輕，結(jié)構(gòu)加工組裝相對(duì)容易，經(jīng)濟(jì)性好，加工成本有效降低。


圖1是本實(shí)用新型一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡(3個(gè)反射鏡單元)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)平面垂直時(shí)，本實(shí)用新型的工作原理圖；圖3是圖1所示反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)平面夾角為45°，且采用一個(gè)激光器時(shí)，本實(shí)用新型的工作原理圖；圖4是圖1所示反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)平面夾角為45°，且采用兩個(gè)激光器時(shí)，本實(shí)用新型的工作原理圖；圖5是本實(shí)用新型一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡(9個(gè)反射鏡單元)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例一如圖1所示，本組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡包括反射鏡單元、轉(zhuǎn)盤2相互連接組成，轉(zhuǎn)盤設(shè)有中心軸孔3，轉(zhuǎn)盤2通過(guò)中心軸孔3與伺服電機(jī)軸連接，3個(gè)反射鏡單元11、12、13均布并通過(guò)固定件4固定安裝在轉(zhuǎn)盤2平面上。
如圖2所示，反射鏡單元11、12、13的反射面與轉(zhuǎn)盤2平面垂直，反射鏡單元11、12、13可以是一塊單側(cè)鍍有反射膜的反射鏡與另外一塊兩側(cè)透明的光學(xué)玻璃平板粘合而成，也可以是一塊兩面鍍反射膜的反射鏡，還可以是由兩塊反射鏡粘合而成。采用一個(gè)激光器5時(shí)，激光器5發(fā)出的激光束平行于轉(zhuǎn)盤2平面投射到反射鏡單元。
如圖3所示，反射鏡單元11、12、13的反射面與轉(zhuǎn)盤2平面夾角為45°，反射鏡單元11、12、13可以是兩塊反射鏡夾角為90°粘合而成，也可以是一塊具有兩個(gè)正交反射面的三棱鏡?？刹捎靡粋€(gè)或兩個(gè)激光器5。采用一個(gè)激光器5時(shí)，反射鏡單元11、12、13與激光器5之間還依次設(shè)有與轉(zhuǎn)盤2平面夾角為45°的分光鏡6與反射鏡7，激光器5發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)分光鏡6、反射鏡7后垂直于轉(zhuǎn)盤2平面投射到反射鏡單元；如圖4所示，采用兩個(gè)激光器5時(shí)，兩個(gè)激光器5發(fā)出的激光束直接垂直于轉(zhuǎn)盤2平面分別投射到兩個(gè)反射鏡單元。
反射鏡的基底材料是質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)光學(xué)玻璃(如型號(hào)為K9的光學(xué)玻璃)，也可以是具有良好拋光特性和物理特性的金屬材料，包括黃銅、鋁、銀、金等；反射鏡的光學(xué)表面鍍介質(zhì)反射膜或金屬反射膜，金屬反射膜表面還鍍有保護(hù)膜。
轉(zhuǎn)盤2、固定件4以及所有非光學(xué)表面均做發(fā)黑消光處理，以減少可能產(chǎn)生的雜光。
實(shí)施例二如圖5所示，反射鏡單元的個(gè)數(shù)為9，其他情況同實(shí)施例一。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是(1)如圖1所示，把3個(gè)反射鏡單元11、12、13均布且通過(guò)固定件4固定安裝在轉(zhuǎn)盤2平面上，轉(zhuǎn)盤2通過(guò)中心軸孔3與伺服電機(jī)軸連接。
(2)如圖2所示，當(dāng)反射鏡單元11、12、13的反射面與轉(zhuǎn)盤2平面垂直時(shí)，激光器5發(fā)出的激光束平行于轉(zhuǎn)盤2平面投射到反射鏡單元后，經(jīng)反射形成與轉(zhuǎn)盤2平面平行的掃描激光束，對(duì)待測(cè)件8進(jìn)行掃描。由于反射鏡單元11、12、13繞伺服電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，反射鏡單元11的反射面A首先使投射其上的激光束偏轉(zhuǎn)，之后反射鏡單元12的反射面B使投射其上的激光束第二次偏轉(zhuǎn)，一前一后反射過(guò)程可完成一次差動(dòng)掃描。由此可見，轉(zhuǎn)盤2每旋轉(zhuǎn)一周，可完成3次差動(dòng)掃描過(guò)程。
如圖3、4所示，當(dāng)反射鏡單元11、12、13的反射面與轉(zhuǎn)盤平面夾角為45°時(shí)，激光器5發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)分光鏡6、反射鏡7后(采用一個(gè)激光器5時(shí))或直接(采用兩個(gè)激光器5時(shí))垂直于轉(zhuǎn)盤2平面投射到反射鏡單元后，經(jīng)反射形成與轉(zhuǎn)盤2平面平行的掃描激光束，對(duì)待測(cè)件8進(jìn)行掃描。同樣，由于反射鏡單元11、12、13繞伺服電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，其不同反射鏡單元的反射面使投射其上的激光束偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤2每旋轉(zhuǎn)一周，同樣可完成3次差動(dòng)掃描過(guò)程。
如上所述，即可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，其特征在于包括反射鏡單元、轉(zhuǎn)盤相互連接組成，所述轉(zhuǎn)盤與伺服電機(jī)連接，所述反射鏡單元均布并固定安裝在轉(zhuǎn)盤平面上，所述反射鏡單元的個(gè)數(shù)為N，其取值范圍是3～39之間的奇數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤設(shè)有中心軸孔，轉(zhuǎn)盤通過(guò)所述中心軸孔與伺服電機(jī)軸連接，所述反射鏡單元通過(guò)固定件固定安裝在轉(zhuǎn)盤上。
3.按權(quán)利要求1所述一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，其特征在于所述反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤平面垂直，所述反射鏡單元是一塊單側(cè)鍍有反射膜的反射鏡與另外一塊兩側(cè)透明的光學(xué)玻璃平板粘合而成，或者是一塊兩面鍍反射膜的反射鏡，或者是由兩塊單面反射鏡粘合而成。
4.按權(quán)利要求1所述一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，其特征在于所述反射鏡單元的反射面與轉(zhuǎn)盤平面夾角為45°，所述反射鏡單元是兩塊反射鏡夾角為90°粘合而成，或者是一塊具有兩個(gè)正交反射面的三棱鏡。
5.按權(quán)利要求4所述一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，其特征在于所述反射鏡單元與激光器之間還依次設(shè)有與轉(zhuǎn)盤平面夾角為45°的分光鏡與反射鏡。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種組合式激光差動(dòng)掃描轉(zhuǎn)鏡，包括反射鏡單元、轉(zhuǎn)盤相互連接組成，轉(zhuǎn)盤與伺服電機(jī)連接，反射鏡單元均布并固定安裝在轉(zhuǎn)盤平面上，反射鏡單元的個(gè)數(shù)為N，其取值范圍是3～39之間的奇數(shù)。本實(shí)用新型具有差動(dòng)量大、掃描效率高的特點(diǎn)，便于制作，尤其適用于大尺寸激光差動(dòng)掃描測(cè)量系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B17/00GK2833643SQ200520066518
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者馬國(guó)欣, 張賴, 于繼榮 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)