[发明专利]一种手持式激光清洗机的光学整型装置

权利要求书

1.一种手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于包括：指示光发生器（11）、工作波长激光器（21）、第一反射镜（31）、合束镜（32）、分束镜（33）、第二反射镜（34）、第三反射镜（35）、第四反射镜（36）、第五反射镜（37）、前透镜（41）、后透镜（42）、第六反射镜（51）、振镜（52）和准直聚焦透镜（61）；所述前透镜（41）、后透镜（42）组成双镜光束整形系统；指示光发生器（11）发出的可见光和工作激光器（21）发出的工作激光利用第一反射镜（31）与合束镜（32）进行合束和转向，使指示光和工作激光处于同一光路中，然后通过分束镜（33），混合光被分为两部分，第一部分包含50%的指示光与99.5%以上的工作激光，经过前透镜（41）和后透镜（42）组成的双镜光束整型系统，利用望远镜的原理进行整型，将光斑直径缩小5～10倍，再利用第六反射镜（51）和振镜（52）使点状激光工作在角扫描状态，最后采用一个高透射率的准直聚焦镜（61）将激光由角扫描转化为线扫描状态，并会聚成光点，从而使激光能量高密度集中在待清洗物的表面，超过清洗阈值功率，实现清洗功能；混合光的第二部分由可见的指示光组成，微量的工作激光可以忽略，经过分束镜（33）后被第二反射镜（34）反射，垂直于第一部分的光路平面向下行进一定距离，再经过第三反射镜（35）、第四反射镜（36）、第五反射镜（37），使之平行于第一部分光路入射到聚焦镜（61）的下部；根据透镜聚焦原理，当清洗物处于非工作距离时，两部分光路将离散，清洗物上出现两个光斑；当清洗物处于最佳工作距离时，第二部分指示光与第一部分指示光重合，表明该点为聚焦点，由此实现了光学对焦。

2.根据权利要求1所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述工作波长激光器（21）输出光束直径大于等于3mm。

3.根据权利要求1所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述的合束镜（32）和分束镜（33）表面镀有45°增反膜，对工作激光反射率为99.5%以上，对指示光波段透射率为20%～80%。

4.根据权利要求1所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述双镜光束整形系统采用采用开普勒望远镜或伽利略望远镜结构，前透镜（41）采用双凸、平凸或凹凸型聚焦镜，后透镜（42）采用凸透镜或凹透镜，前后两镜同轴且焦点重合。

5.根据权利要求1或4所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述前透镜（41）、后透镜（42）的材料为石英、CaF或ZnSe，表面镀增透膜。

6.根据权利要求1所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述振镜（52）的频率和幅度由外部三角波或正弦波信号控制调节，频率范围从1Hz到200Hz，最高角振动幅度为±20°，与控制信号的电压幅度呈线性关系。点状激光通过振镜后转化为角扫描状态，再由一个高透射率的聚焦镜转化为线扫描状态。

7.根据权利要求1所述的手持式激光清洗机的光学整型装置，其特征在于：所述指示光发生器（11）是半导体激光器或氦氖激光器，输出光波长为可见光波段400nm～780nm。