专利名称：一种光学扫描装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种光学装置，尤其指一种圆周扫描装置。
背景技术：
激光扫描技术的应用有很多，如激光打印、激光打标、激光演示、三维成像激光雷 达、空间遥感等，由于应用不同，对扫描的要求也有差异，在激光打标、打印等应用 中，光束通过扫描镜按一定规律运动，扫描镜控制光束轨迹，如常用的镜鼓作为扫描光 学元件，电机带动镜鼓旋转，由镜鼓面绕中心旋转对光形成扫描。激光打标机中，用检 流计电机带动反射镜进行扫描。
另一类扫描是圆周扫描，现有的一种圆周扫描装置如图l所示，光源l发射光束通过 反射镜2反射到扫描镜3，扫描镜3通过螺钉与镜座4连接，镜座4与电机5相连，电机5驱动 扫描镜3做高速旋转，使光束做圆周扫描。
现有的这种圆周扫描装置存在一个问题，在这个装置中，扫描镜与发光源在同一 侧，中间需要有反射镜改变光束方向，连接部件6将扫描镜与反射镜连接起来，当扫描光 束随着扫描镜的转动进行圆周照射时，连接部件6会对光束产生遮挡，影响扫描效率。还 有一种圆周扫描装置如图2所示，光源1直接发光照射在扫描镜3上，因为设备的一体性， 也需要有连接部件6将光源1与扫描镜3连接，连接部件6也会对扫描光产生遮拦。
针对这个问题存在一个改进措施，就是将连接部件采用透明材料制成。但是，对透 明材料的强度、光学性能有较高的要求，并且加工难度也很大。
实用新型内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种光学扫描装置，结 构简单，实现无遮挡扫描。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的
一种光学扫描装置，包括扫描镜和驱动装置，所述驱动装置包括驱动轴，驱动轴为
3空心轴，扫描镜设于空心轴一端，接收光束经过扫描镜，通过空心轴内腔形成接收光， 空心轴带动扫描镜旋转。
所述的光学扫描装置还包括光源，所述光源设于空心轴与扫描镜相对的另一端，发 射光束通过空心轴内腔，经过扫描镜形成扫描光束。
扫描镜设有光反射面，所述光反射面与空心轴轴线成一定角度。
所述驱动装置包括电机，空心轴与电机轴同轴线，或，空心轴为电机轴。
所述驱动装置包括电机与变速器，电机与变速器主动轴相连，变速器从动轴与空心 轴相连，且空心轴与变速器从动轴同轴线，或，空心轴为变速器从动轴。
所述空心轴包括同轴心的扫描镜空心轴与梯形镜空心轴，扫描镜空心轴与梯形镜空 心轴的转速不同。
所述扫描镜空心轴的转速为梯形镜空心轴转速的2倍。
所述扫描镜包括反射镜或反射棱镜。
所述扫描镜上设有镜座，镜座与空心轴固定连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的光学扫描装置，空 心轴既作为驱动轴又提供了光路传输通道，充分利用空间，减少光学元件数量，使装置 结构简化。发射或接收光在圆周扫描过程中无遮挡，大大提高了扫描效率，实现真正的 无遮挡、零占空比扫描。
图l为现有的一种圆周扫描装置示意图2为现有的另一种圆周扫描装置示意图3为本实用新型第一实施例的示意图4为本实用新型第二实施例的示意图5为本实用新型第三实施例的示意图。
具体实施方式
本实用新型所述的光学扫描装置，空心轴作为扫描镜的驱动轴，空心轴的一端与扫 描镜固定连接，空心轴另一端与发射光源或光接收装置相连，空心轴的内腔为光束的传 输通道，光束通过空心轴进行发射与接收，空心轴带动扫描镜转动实现扫描。
本实用新型第一实施例的具体实施方式
如图3所示，扫描镜由配重棱镜1和反射棱镜2 粘结组成，设置配重棱镜l使扫描镜满足动平衡要求，反射棱镜2上设有反射面，反射面上镀反射膜。将扫描镜粘结于镜座3中，扫描镜与镜座3高精度配合，镜座3和空心轴4上 设有法兰盘，将法兰盘底面精密研磨，通过法兰盘将镜座3与空心轴4固定连接。空心轴4 由高强度合金钢精密加工而成，空心轴外径与端面经过精密研磨加工。空心轴4做为电机 5的电机轴，空心轴4上设有光电编码器6，光电编码器6输出位置信号为电机5提供闭环控 制。扫描镜还可以是，光楔式扫描镜、反射棱镜式扫描镜、折射棱镜式扫描镜等。空心 轴与扫描镜连接好后进行整体动平衡试验，并按使用要求进行不同等级的动平衡调整。
进行扫描时，电机5转动带动空心轴4转动，空心轴4带动扫描镜转动。反射面与空心 轴轴线成45。角，也可以按照实际需要将反射面与空心轴轴线设置成其它角度。被动扫 描时，目标反射的光信号通过扫描镜，再经过空心轴内腔形成接收光束，传输到接收装 置。主动扫描时，光源发射光通过空心轴内腔经过扫描镜形成扫描光束，照射到目标 上，从目标反射回来的扫描光束通过扫描镜，再经过空心轴内腔形成接收光束，传输到 接收装置。本实施例扫描装置可以用于主动探测与被动探测两种类型的系统。显而易 见，发射光或接收光在圆周扫描过程中无遮挡，大大提高了扫描效率，实现真正的无遮 挡、零占空比扫描。本实用新型的扫描装置结构简单、紧凑，为设备高集成化，轻量化 提供保障。
本实用新型第二实施例的具体实施方式
如图4所示，扫描镜由配重棱镜1和反射棱镜2 粘结组成，设置配重棱镜H吏扫描镜满足动平衡要求，反射棱镜2上设有反射面，反射面 上镀反射膜。扫描镜上粘接有镜座3，扫描镜与镜座3高精度配合，镜座3与空心轴4固定 连接。空心轴4由高强度合金钢精密加工而成，空心轴外径与端面经过精密研磨加工。电 机5与变速器7主动轴相连，空心轴4为变速器7从动轴。空心轴4上设有光电编码器6，光 电编码器6输出位置信号为电机5提供闭环控制。扫描镜还可以是，光楔式扫描镜、反射 棱镜式扫描镜、折射棱镜式扫描镜等。空心轴与扫描机构连接好后进行整体动平衡试 验，并按使用要求进行不同等级的动平衡调整。
进行扫描时，电机5转动通过变速器7带动空心轴4转动，空心轴4带动扫描镜转动。 扫描镜上设有反射面，反射面与空心轴轴线成45。角，也可以按照实际需要将反射面与 空心轴轴线设置成其它角度。被动扫描时，目标反射的光信号通过扫描镜，再经过空心 轴内腔形成接收光束，传输到接收装置。主动扫描时，光源发射光通过空心轴内腔经过 扫描镜形成扫描光束，照射到目标上，从目标反射回来的扫描光束通过扫描镜，再经过 空心轴内腔形成接收光束，传输到接收装置。本实施例扫描装置可以用于主动探测与被 动探测两种类型的系统。显而易见，发射光或接收光在圆周扫描过程中无遮挡，大大提高了扫描效率，实现真正的无遮挡、零占空比扫描。本实用新型的扫描装置结构简单、 紧凑，为设备高集成化，轻量化提供保障。
目标光学信息经过45。扫描镜会产生像旋转，解决这个问题的方法为将梯形镜置 于45°扫描镜后，45°扫描镜与梯形镜同时转动，且梯形镜的转速为45°扫描镜转速的 一半，从45°扫描镜出来的光束通过梯形镜的三个面后，进入光接收装置，就消除了像 旋转。
本实用新型第三实施例的具体实施方式
如图5所示，本实施例为应用于被动扫描的无 像旋圆周扫描装置，本实施例设有两个同轴心的空心轴，扫描镜空心轴ll和梯形镜空心 轴12，扫描镜空心轴11与45。扫描镜13相连，梯形镜空心轴12内部设有梯形镜14，两个 空心轴由高强度合金钢精密加工而成，空心轴外径与端面精密研磨加工。扫描镜空心轴 11上设有从动齿轮17，梯形镜空心轴12上设有从动齿轮18，两个从动齿轮分别与变速器 16主动轴19上的主动齿轮相连。
进行被动扫描时，电机15驱动主动轴19运转，主动轴19同时驱动两个从动齿轮17和 18转动，带动两个空心轴转动，通过齿轮传动比实现扫描镜空心轴ll的转速为梯形镜空 心轴12的转速的2倍，目标光学信息通过45。扫描镜13、梯形镜14，进入接收装置。本装 置结构简单，可以实现无遮挡的圆周无像旋扫描与信息接收。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围 应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1、一种光学扫描装置，包括扫描镜和驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动轴，驱动轴为空心轴，扫描镜设于空心轴一端，接收光束经过扫描镜，通过空心轴内腔形成接收光，空心轴带动扫描镜旋转。
2、 根据权利要求l所述的光学扫描装置，其特征在于，所述的光学扫描装置还包括 光源，所述光源设于空心轴与扫描镜相对的另一端，发射光束通过空心轴内腔，经过扫 描镜形成扫描光束。
3、 根据权利要求1或2所述的光学扫描装置，其特征在于，扫描镜设有光反射面，所 述光反射面与空心轴轴线成一定角度。
4、 根据权利要求1或2所述的光学扫描装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机， 空心轴与电机轴同轴线，或，空心轴为电机轴。
5、 根据权利要求1或2所述的光学扫描装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机与 变速器，电机与变速器主动轴相连，变速器从动轴与空心轴相连，且空心轴与变速器从 动轴同轴线，或，空心轴为变速器从动轴。
6、 根据权利要求5所述的光学扫描装置，其特征在于，所述空心轴包括同轴心的扫 描镜空心轴与梯形镜空心轴，扫描镜空心轴与梯形镜空心轴的转速不同。
7、 根据权利要求6所述的光学扫描装置，其特征在于，所述扫描镜空心轴的转速为 梯形镜空心轴转速的2倍。
8、 根据权利要求1或2所述的光学扫描装置，其特征在于，所述扫描镜包括反射镜或 反射棱镜。
9、 根据权利要求1或2所述的光学扫描装置，其特征在于，所述扫描镜上设有镜座， 镜座与空心轴固定连接。
专利摘要一种光学扫描装置，包括扫描镜和驱动装置，所述驱动装置包括驱动轴，驱动轴为空心轴，扫描镜设于空心轴一端，接收光束经过扫描镜，通过空心轴内腔形成接收光，发射光束通过空心轴内腔，经过扫描镜形成扫描光束，空心轴带动扫描镜旋转。空心轴既作为驱动轴又提供了光路传输通道，充分利用空间，减少光学元件数量，使装置结构简化。发射或接收光在圆周扫描过程中无遮挡，大大提高了扫描效率，实现真正的无遮挡、零占空比扫描。
文档编号G02B26/10GK201378231SQ20092010690
公开日2010年1月6日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者凯 宁, 徐宝东 申请人:北京北科天绘科技有限公司