[发明专利]一种贴片式多面转镜扫描系统及其制作方法

说明书

本发明公开了一种贴片式多面转镜扫描系统及制作方法，扫描系统包括底座，底座的侧面设置有多个定位平面，定位平面上设置有反射镜，特点是反射镜焊接固定在定位平面上，优点在于针对贴片式多面转镜扫描系统使用过程中的存在的面型差、角度精度不高、高温高转速下可靠性低的问题，使用焊接的方式将多个反射镜同时焊接固定在底座上，不仅生产难度降低，还可以保证角度精度和良好的面型，提高系统的可靠性，使系统能在高温、高转速环境下稳定工作，可以实现大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种光学扫描系统，尤其是涉及一种贴片式多面转镜扫描系统及其制作方法。

背景技术

在激光打印和激光雷达等领域中，多面反射镜扫描系统是一个核心的光学系统。通过电机转动的带动，多面反射镜能够反射激光光源发射出来的光线，将光线扫描到后续的扩束系统，进而打到被测物体表面。光线在被测物体上产生的一部分漫反射光线，原路返回被探测器接收，利用光线传播的时间与光速乘积的一半计算出被测物体的距离。

当前多面反射镜扫描系统主流方案有4种，分别是金属多面体一体式方案、塑料多面体镀膜方案、棱镜多面体镀膜方案和多面体底座组装反射镜方案。各种方案的优劣点参考下表：

鉴于以上，在满足批量生产需求下，使用多面体底座组装反射镜。

目前该方案大多使用附图1所示的反射镜与底座之间粘胶的方案。如CN207037075U公开了一种用于激光扫描测距的转镜装置，其转镜整体和电机进行胶黏固定，反射镜粘贴在45°转镜载体上，该转镜装置结构稳定，装配简便，能够达到较高动平衡等级，实现了码盘的精确定位和扫描时角度的精确输出；但是反光镜粘贴在载体上后，因为胶水固化过程中的收缩产生的应力容易导致面型变差(PV值，反射镜表面上最高最低点之差)，PV值一般超过3微米，无法满足高精度扫描系统不超过1微米的要求，同时，反射镜在高温高湿与高转速环境下，有极大的风险从底座脱离，使系统失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种反射镜在高温高湿与高转速环境下不会从底座脱离，能够满足高精度扫描系统中反射镜表面上最高最低点之差不超过1微米的要求的贴片式多面转镜扫描系统及其制作方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种贴片式多面转镜扫描系统，包括底座，所述的底座的侧面设置有多个定位平面，所述的定位平面上设置有反射镜，所述的反射镜焊接固定在所述的定位平面上。

所述的反射镜的背面设置有金属薄膜，所述的定位平面上设置有金属表面，所述的金属薄膜与所述的金属表面焊接固定。

所述的金属薄膜成分可以为Cr、Ni、Au、Pt、Cu等中的一种或多种，总厚度为300-2000纳米。

所述的反射镜的正面设置有光学反射膜，所述的光学反射膜在波长905nm和1550nm处的反射率为95％以上。

所述的反射镜的两侧端面设置有消光涂层。

所述的消光涂层粗糙度小于等于2微米，达因值大于等于28。

所述的底座的材料为金属，所述的底座表面设置有镀层。

上述的一种贴片式多面转镜扫描系统的制作方法，具体过程如下：

加工一个底座，在所述的底座的侧面设置多个定位平面，加工与定位平面数量相等的反射镜，在定位平面上设置金属表面，通过镀膜的方法在反射镜的背面设置金属薄膜，然后将反射镜设置在定位平面上，并在反射镜背面与定位平面之间预置焊片，借助一个工装组件将所有的反射镜和焊片固定的定位平面上，将整个工装组件送入钎焊炉中对所有定位平面进行同步加热焊接后得到贴片式多面转镜扫描系统，焊片的材质为金锡合金或铟锡合金或银铜合金或锡银铜合金，加热焊接的温度根据焊片材质的不同选择100℃至720℃，加热焊接的时间为30-90分钟。