[发明专利]一种激光光束控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种激光光束控制装置，包括：振镜组；平面反射镜，与振镜组输出的激光光束的光心轴成α角设置，0°α90°，平面反射镜用于对激光光束进行全反射并允许其他波长光线透过；光学成像设备，设置在平面反射镜远离振镜组的一侧，光学成像设备与经平面反射镜反射的激光光束的光心轴同轴设置。上述激光光束控制装置，通过将平面反射镜设置在振镜组（及聚焦透镜）的下游，使其对激光光束进行全反射，从而对振镜组的扫描坐标进行了简单的镜像转置，同时保持了激光扫描范围和聚焦平面，因而在激光扫描作业时实现了光学成像设备的同轴观测和全视场观测。本发明同时提供了用于上述激光光束控制装置的控制方法。

技术领域

本发明涉及一种激光光束控制装置，同时涉及用于上述激光光束控制装置的控制方法，属于激光加工技术领域。

背景技术

激光扫描振镜在工业激光加工和医疗激光领域具有广泛的用途。在利用激光扫描振镜控制的激光光束进行作业的过程中，需要设置CCD相机来进行视场观测和辅助视觉定位，以便于观察和调整激光。

现有激光设备中，通常将CCD相机设置在激光扫描振镜的上游。例如，在CN201721134U的实用新型中公开了一种近波长同轴定位激光打标系统，包括发射激光的激光器、扩束镜、CCD图像传感器、镜片、扫描振镜和发射照明光邻近所述激光波长的照明光源；所述激光器、所述扩束镜、所述镜片和所述扫描振镜沿激光光路依次设置；所述扫描振镜接收的照明光经过所述镜片反射后至所述CCD图像传感器。其中，CCD图像传感器设置在扫描振镜的上游，从加工平面反射的光线需要经过一次或多次反射进入CCD图像传感器，CCD相机和激光是不同轴的，CCD相机观察的影像与实际的作业场景无法直接对应。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种激光光束控制装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于上述激光光束控制装置的控制方法。

为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：

根据本发明实施例第一方面，提供一种激光光束控制装置，包括：

振镜组，包括X轴振镜和Y轴振镜；

平面反射镜，与振镜组输出的激光光束的光心轴成α角设置，0°α90°，所述平面反射镜用于对激光光束进行全反射并允许其他波长光线透过；

光学成像设备，设置在平面反射镜远离振镜组的一侧，所述光学成像设备与经平面反射镜反射的激光光束的光心轴同轴设置。

其中较优地，在所述振镜组和所述平面反射镜之间设置有聚焦场镜。

其中较优地，所述平面反射镜和所述光学成像设备设置在激光转头箱内；所述激光转头箱可绕从振镜组输出的激光光束的光心轴旋转。

其中较优地，所述激光转头箱是一个封闭的箱体，所述激光转头箱的一侧设置有供振镜组输出的激光光束进入的孔，所述激光转头箱的前端嵌设有激光作业面。

其中较优地，所述箱体内部围绕所述激光作业面设置有遮光罩，并在所述激光作业面的四周设置有环状照明光源。

其中较优地，所述平面反射镜与所述振镜组输出的激光光束的光心轴的夹角可调，旋转所述激光转头箱使所述光学成像设备与经平面反射镜反射的激光光束的光心轴同轴。

根据本发明实施例第二方面，提供一种用于上述激光光束控制装置的控制方法，包括如下步骤：通过在振镜组的下游设置平面反射镜，并使平面反射镜与振镜组输出的激光光束的光心轴成角度设置，改变了激光光束的传输方向，同时，在平面反射镜远离振镜组的一侧设置了光学成像设备对激光作业面进行同轴观测。

其中较优地，所述光学成像设备包括CCD成像传感器和CCD镜头；假设CCD的靶面尺寸为宽a，高b；CCD的靶面尺寸、CCD镜头与激光作业面的距离h、CCD焦距f和CCD视野范围存在以下关系：