[实用新型]光电扫描器

说明书

本实用新型涉及光学仪器中用扫描器的设计与制作。

光学仪器中的扫描器(或称振镜、转镜)是一种重要的光学器件，目前最常用的是电流计型振镜及电机带动正多面体棱镜旋转两类方案。如上海激光研究所生产的电流计型振镜，利用锯齿波电源的电磁感应使机械部件往复偏转，这种振镜在扫描方向转换状态时对电源要求很高，影响了扫描线性度，也是易造成故障的原因。另外，这种振镜成本高。电机带动转动棱镜的振镜也具有一个最大的困难，即多面体反射棱镜难以加工。

本实用新型的目的是获得一种线性度好，可靠性高，适于用模具加工再装配。

本实用新型的技术方案是：扫描动力为电机带动，由旋转换成摆动，由摆动转换成扫描，旋转与摆动转换装置为一块大致呈圆形的偏心模板，另设一摆动扫描支架，支架安装在一摆动轴上，在支架上还连接有触头与模板动配合，模板转动时带动摆动扫描架摆动，光学元件安装在摆动扫描架上。偏心模板绕轴转动的轴心(所谓偏心)与这块圆板的圆心同心，在这块圆板的半圆周的外缘部分向外增加一月牙形，且在所述外缘相对应的对外缘部分向内割去一类似形状的月牙形，并且使过偏心的任何直径(偏心模板上)均相等。偏心模板还可以具有下述形状：具有多组曲线线段形状，即具有多组上述圆板对过增减月牙形形成的偏心圆的线段，此种模板在旋转一周时能线性扫描二次。扫描支架可以帮一个触头或二个触头与模板动配合，一个触头扫描时，可在摆动支架上设有使触头与模板贴紧的弹性体。两触头与模块的动配合是两触头距离等于或略大于模板的直径，并使两触头与偏头在一条直线上。触头与模板的动接触以滚动接触较佳，如触头为一滚轮、微型轴承或滚动钢珠等。

偏心模板的形状暂还不能由简单函数解析表达，但是这种形状模板在转动时能具有很高的扫描线性。扫描角度与两个因素有关：首先取决于增减月牙形的所占圆板的面积之比。如月牙形面积大些，偏转角度范围也大些，而模板形状决定以后，则取决于摆动轴与模板偏心轴的距离。如欲使摆动角度可变，则支架上的固定摆动轴轴承位置可调。如摆动轴距模板大了模板半径，则扫描角模围就愈大，当此距离在模板半径之内，则摆动轴必须设一转动支座固定在模板上方某位置。在模板或扫描支架附近还可以安装恒温控制装置，如半导体致冷器件，使模板工人不致发热超过设定温度。对电机的转速控制可以参见录音标机电机恒速控制。

本实用新型结构简单、制作容易、可以达到极好的扫描线性度、可靠性，电路及电源控制简明、成本低，可以用于各种光学扫描仪器，如激光条形码阅读器，激光扫描显微镜，各种扫描成像仪器，如光声扫描显微镜，扫描电镜，可用各种波段的光学扫描器(包括X波段扫描，电子束等)，也可用于工业用激光扫描加工机器。

以下通过附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为模板的形状图(虚线为通过偏心的正圆)，一般厚度＞1mm。

图2为扫描器结构示意图。

图3为装配好的扫描器。

模板2为金属或高分子材料制成。如铜、铝或其合金，塑料等，模板可以直接固定在电机1轴上，也可以电机经减速传动后再带动模板转动，常见减速机构为皮带、齿轮或蜗轮蜗杆，这在扫描频率很低时要用到，以免电机低速时性能不稳。两触头3为一微型轴承，摆动轴6固接支架4在上下两轴承7内摆动，5为轴承支架。当只用一触头时，可以在摆动轴为支点的支架另一臂设一弹性元件使触头靠贴模板。摆镜支架9固定在摆动轴上，上设反射镜8。如扫描支架上具有多个摆动轴固定装置，使摆动轴与偏心转轴的距离可调，则可以调整扫描的角度。

根据上文的详细描述，本实用新型的可应用性的更深一层的含义变得更为清楚。根据本实用新型方案及实施例，可见在实用新型的构思和范围内的各种变化和改进，对于那些技术领域内，熟练的技术人员来说都是显而易见的。