[发明专利]利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置及方法

权利要求书

1.一种利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，包括具有光轴的镜筒，所述镜筒包括入射端及出射端，其特征在于，还包括沿所述入射端至所述出射端依次间隔设置的激光发生器、第一棱镜与第二棱镜、驱动所述第一棱镜以所述光轴为旋转轴旋转的第一驱动装置、驱动所述第二棱镜以所述光轴为旋转轴旋转的第二驱动装置、分别与所述第一驱动装置及所述第二驱动装置电连接的控制器及与所述控制器电连接的编码器，所述第一棱镜包括与所述光轴垂直的第一表面及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第二棱镜包括与所述光轴垂直的第三表面及与所述第三表面相对设置的第四表面，所述第一表面与所述第二表面之间及所述第三表面与所述第四表面之间具有10°至30°的倾斜角，且所述第一表面靠近所述第三表面设置；

使用时，所述激光发生器产生多条与所述光轴平行的入射光，入射光在穿过所述第一棱镜时发生第一次偏折，并在穿过所述第二棱镜时发生第二次偏折，最后通过所述出射端射出。

2.根据权利要求1所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括安装于所述镜筒内并与所述第一棱镜可拆卸连接的第一轴承及与所述第一轴承连接的第一电机，所述第二驱动装置包括安装于所述镜筒内并与所述第二棱镜可拆卸连接的第二轴承及与所述第二轴承连接的第二电机。

3.根据权利要求2所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，其特征在于，所述第一电机及所述第二电机均为空心转轴结构，且所述第一电机的转轴、所述第二电机的转轴、所述第一轴承的转轴、所述第二轴承的转轴及所述光轴为同一直线。

4.根据权利要求3所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，其特征在于，沿所述入射端至所述出射端方向，所述第一电机、所述第一轴承、所述第二电机、所述第二轴承、所述第一棱镜及所述第二棱镜依次设置。

5.根据权利要求1所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，其特征在于，所述第一表面与所述第三表面之间的间距为10mm-25mm。

6.根据权利要求1所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描装置，其特征在于，所述第一棱镜及所述第二棱镜的材料均为塑料。

7.一种利用Risley棱镜的激光扩束扫描方法，提供具有光轴的镜筒及设置于所述镜筒内且间隔设置的第一棱镜与第二棱镜，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤S10、调节所述第一棱镜与所述第二棱镜之间的转角；

步骤S20、驱动所述第一棱镜与所述第二棱镜转动；

步骤S30、控制激光发生器向所述镜筒内发射与所述光轴平行的多条入射光，所述入射光依次穿过所述第一棱镜及所述第二棱镜，所述入射光在穿过所述第一棱镜时发生第一次偏折，在穿过所述第二棱镜时发生第二次偏折，并在发生第二次偏折后由所述镜筒的出射端射出；

使用时，可以通过调节所述第一棱镜与所述第二棱镜的初始转角及转速改变入射光的出射角度。

8.根据权利要求7所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描方法，其特征在于，所述第一棱镜与所述第二棱镜的转动方向相同，且转速相同。

9.根据权利要求7所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描方法，其特征在于，所述第一棱镜及所述第二棱镜的转动方向及转速均由控制器控制，所述控制器的参数由与所述控制器电连接的编码器调节。

10.根据权利要求9所述的利用Risley棱镜的激光扩束扫描方法，其特征在于，所述控制器为高性能微处理器。