基於導光板微結構的雷射掃描系統的製作方法
2023-05-10 02:51:51 3
專利名稱：基於導光板微結構的雷射掃描系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光學領域，尤其涉及一種雷射光學領域，屬於光學系統分析設計 和器件設計領域，具體屬於一種基於導光板微結構的雷射掃描系統。
背景技術：
現有的定位系統、掃描系統、安全系統中往往會用到光學掃描系統。光學掃描系統 中往往會採用多個發光光源，以形成陣列。採用多個發光光源不但成本高，而且耗能高、故
障率高。特別是採用多個雷射光源的光學掃描系統更是存在成本高、耗能高、故障率高等 問題。比如採用雷射陣列的安防系統，往往布置幾十個甚至上百個雷射器。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種基於導光板微結構的雷射掃描系統，以解決上述 技術問題。本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現基於導光板微結構的雷射掃描系統，包括一雷射器、一供電系統，其特徵在於，所 述雷射器上設有一準直透鏡，經過所述準直透鏡呈現一束具有寬度的雷射光束；還包括一反射鏡組，所述反射鏡組包括至少兩個反射鏡，至少兩個所述反射鏡的 至少一部分反射面在具有寬度的所述雷射光束的照射範圍以內。使用中雷射器經過準直透鏡產生的具有寬度的雷射光束，照射到至少兩個不同的 所述反射鏡上，經過反射形成至少兩束反射雷射光束，以所述反射雷射光束作為掃描光束。 從而實現通過一個雷射器產生至少兩束掃描光束的目的。從而減少雷射器數量的目的，進 而達到降低成本、降低能耗、降低故障率的目的。所述基於導光板微結構的雷射掃描系統還包括一採用PMMA或其他材質導光板， 所述反射鏡組排列在所述導光板的一側。以便使反射鏡組中的各個反射鏡一體化，便於生 產和安裝。所述反射鏡採用全反射鏡，所述全反射鏡生成在所述導光板內。以改善反光效果， 並且有利於簡化生產工藝。因為採用全反射原理，所以反射鏡無需鍍膜。所述反射鏡組位於所述導光板一側，所述導光板豎直放置時，至少兩個反射面朝 左的所述全反射鏡，所述全反射鏡自上而下排列，且自右向左依次錯位排列；所述雷射器位 於所述導光板上方，向所述導光板內自上而下發射具有寬度的雷射光束。雷射光束在自上而下照射的過程中，依次照射到自上而下且自右向左排列的所述 全反射鏡，從而形成多束自右向左照射的可以作為掃描光束的所述反射雷射光束。所述全反射鏡的反射面與水平面的夾角為45度，以便於形成水平光束。至少兩個所述全反射鏡的反射面朝向方向一致。以便於形成朝向一個方向的多束 雷射光束，甚至形成多束平行的雷射光束。[0015]所述全反射鏡內嵌在所述導光板內，所述全反射鏡的右側直角邊長度小於0. 5mm, 相鄰的兩個全反射鏡距離大於等於0. 1mm。以便在保證導光板和反射鏡組易於加工的情況 下，相鄰兩個全反射鏡反射出的雷射光束的距離也小於0. 5mm,以增加掃描精度。所述導光板底部截面寬度大於等於3mm。以便內嵌反射鏡組。所述導光板為採用PMMA或玻璃材質製成的條狀的光學材料，所述導光板上設有 所述全反射鏡。玻璃透明效果好，便於透過雷射光束。所述導光板為一條狀的壓克力條，所述導光板上設有由壓克力材料製成的所述全 反射鏡。壓克力材料(PMMA材料)具有優良的耐候性、抗老化性，且加工性能良好，因此採 用壓克力材料製成的全反射鏡也具有良好的耐候性、抗老化性和加工性能，能增加本實用 新型的使用壽命。所述導光板與所述全反射鏡生成在一塊壓克力條上，採用一體化設計。這樣能使 導光板與全反射鏡無連接點，製作簡單方便、節省成本。有益效果由於採用上述設計方案，本實用新型只要使用一個雷射器，就能實現投 射多束掃描光束的目的。能夠達到降低成本、降低能耗、降低故障率的目的。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖；圖2為圖1順時針旋轉90度後的局部放大示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下 面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖1、圖2，基於導光板微結構的雷射掃描系統，包括雷射器1、供電系統，雷射 器1上設有準直透鏡，經過準直透鏡呈現一束具有寬度的雷射光束；還包括反射鏡組，反射 鏡組包括至少兩個反射鏡2，至少兩個反射鏡2的至少一部分反射面在具有寬度的雷射光 束的照射範圍以內。使用中雷射器1經過準直透鏡產生的具有寬度的雷射光束，照射到至 少兩個不同的反射鏡2上，經過反射形成至少兩束反射雷射光束，以反射雷射光束作為掃 描光束。從而實現通過一個雷射器1產生至少兩束掃描光束的目的。從而減少雷射器1數 量的目的，進而達到降低成本、降低能耗、降低故障率的目的。基於導光板微結構的雷射掃描系統還包括一採用透明材質的導光板3，反射鏡組 排列在導光板3內。以便使反射鏡組中的各個反射鏡2—體化，便於生產和安裝。反射鏡2 採用全反射鏡，全反射鏡生成在導光板3內。以改善反光效果，並且有利於簡化生產工藝。 因為採用全反射原理，所以反射鏡無需鍍膜。反射鏡組位於導光板3 —側，導光板3豎直放 置時，至少有兩個反射面朝左的全反射鏡，全反射鏡自上而下排列，且自右向左依次錯位排 列；雷射器1位於導光板3上方，嚮導光板3內自上而下發射具有寬度的雷射光束。雷射光 束在自上而下照射的過程中，依次照射到自上而下且自右向左排列的全反射鏡，從而形成 多束自右向左照射的可以作為掃描光束的反射雷射光束。全反射鏡的反射面與水平面的夾角為45度，以便於形成水平光束。至少兩個全反 射鏡的反射面朝向方向一致。以便於形成朝向一個方向的多束雷射光束，甚至形成多束平行的雷射光束。全反射鏡內嵌在導光板3內，全反射鏡的右側直角邊長度小於0.5mm，相鄰 的兩個全反射鏡距離大於等於0. Imm0以便在保證導光板3和反射鏡組易於加工的情況下， 相鄰兩個全反射鏡反射出的雷射光束的距離也小於0. 5mm,以增加掃描精度。導光板3底部 截面寬度大於等於3mm。以便內嵌反射鏡組。導光板3可以為採用玻璃製成的條狀的玻璃條，導光板3上設有全反射鏡。玻璃 透明效果好，便於透過雷射光束。導光板3也可以為一條狀的壓克力條，導光板3上設有由 壓克力材料製成的全反射鏡。壓克力材料具有優良的耐候性、抗老化性，且加工性能良好， 因此採用壓克力材料製成的全反射鏡也具有良好的耐候性、抗老化性和加工性能，能增加 本實用新型的使用壽命。具體實施時，可以採用多種方法製作反射鏡組，導光板3與全反射鏡可以生成在 一塊壓克力條上，採用一體化設計。這樣能使導光板3與全反射鏡無連接點，製作簡單方 便、節省成本。可以在導光板3的右側設有全反射鏡，全反射鏡的反射面朝嚮導光板3的左 側。以便使雷射器1發射的雷射光束從導光板3的上端截面垂直入射下來，經過導光板3 右側的全反射鏡的反射，反射出向左出射的反射雷射光束。此設計使導光板3右側傾斜，形 成一從右往左傾斜的傾斜面，且導光板3截面頂部大、底部小。本實用新型的工作原理如下參照圖l，a和b分別為導光板3頂部截面和底部截面的長度，I1和I2分別為導光 板3直角邊和斜邊的長度，α為導光板3斜邊和垂直方向之間的夾角，則a、b和α的方程 式為
權利要求1.基於導光板微結構的雷射掃描系統，包括一雷射器、一供電系統，其特徵在於，所述 雷射器上設有一準直透鏡，經過所述準直透鏡呈現一束具有寬度的雷射光束；還包括一反射鏡組，所述反射鏡組包括至少兩個反射鏡，至少兩個所述反射鏡的至少 一部分反射面在具有寬度的所述雷射光束的照射範圍以內。
2.根據權利要求1所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，還包括一 採用透明材質的導光板，所述反射鏡組排列在所述導光板內。
3.根據權利要求2所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述反射 鏡採用全反射鏡，所述全反射鏡生成在所述導光板內。
4.根據權利要求3所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述反射 鏡組位於所述導光板一側，所述導光板豎直放置時，至少兩個反射面朝左的所述全反射鏡， 所述全反射鏡自上而下排列，且自右向左依次錯位排列；所述雷射器位於所述導光板上方，向所述導光板內自上而下發射具有寬度的雷射光束ο
5.根據權利要求4所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述全反 射鏡的反射面與水平面的夾角為45度。
6.根據權利要求3、4或5所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述 全反射鏡的右側直角邊長度小於0. 5mm，相鄰的兩個全反射鏡距離大於等於0. 1mm。
7.根據權利要求6所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述導光 板底部截面寬度大於等於3mm。
8.根據權利要求6所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述導光 板為採用玻璃製成的條狀的玻璃條，所述導光板上設有所述全反射鏡。
9.根據權利要求6所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述導光 板為一條狀的壓克力條，所述導光板上設有由壓克力材料製成的所述全反射鏡。
10.根據權利要求9所述的基於導光板微結構的雷射掃描系統，其特徵在於，所述導光 板與所述全反射鏡生成在一塊壓克力條上，採用一體化設計。
專利摘要本實用新型涉及光學領域，尤其涉及一種雷射光學系統。基於導光板微結構的雷射掃描系統，包括雷射器、供電系統，雷射器上設有準直透鏡，經過準直透鏡呈現一束具有寬度的雷射光束；還包括一反射鏡組，反射鏡組包括至少兩個反射鏡，至少兩個反射鏡的至少一部分反射面在具有寬度的雷射光束的照射範圍以內。由於採用上述設計方案，本實用新型只要使用一個雷射器，就能實現投射多束掃描光束的目的。能夠達到降低成本、降低能耗、降低故障率的目的。
文檔編號G02B26/10GK201892788SQ201020660569
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者楊波, 王琪, 葛偉新 申請人:常州豐盛光電科技股份有限公司