光学模组及光学扫描系统技术方案

一种光学模组及光学扫描系统

【技术实现步骤摘要】
光学模组及光学扫描系统、光学扫描方法


[0001]本专利技术涉及光学
，具体而言，涉及一种光学模组及光学扫描系统
、
光学扫描方法
。

技术介绍

[0002]随着激光技术的发展，激光越来越广泛的应用于人们的生产生活中
。
激光以其较好的单向性和穿透性，已较为成熟的应用于激光雷达等相关工作领域，足够能量强度的激光能够进行准确高精度的切割
、
刻蚀或其他激光加工
。
在医学上，激光也已经广泛应用于治疗和保健理疗中，其中，一定波长范围和能量强度的激光束作用于人体皮肤，能够具有祛斑
、
脱毛
、
紧致
、
嫩肤等美容作用
。
[0003]在激光光斑的应用中，需要将半导体激光器发射的原始高斯分布转化成均匀的平顶分布，目前常用的方法是采用阵列透镜和凸透镜的组合以实现均匀光斑，而当需要进行扫描时，则需要在阵列透镜和凸透镜的基础上再额外增加反射镜，这就使得光学模组的整体体积增大，不利于系统小型化的市场需求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光学模组及光学扫描系统
、
光学扫描方法，该光学模组及光学扫描系统能够输出均匀光斑的同时，缩小光学模组的体积
。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]本专利技术的一方面，提供一种光学模组，该光学模组包括光源
、
设于光源出光侧的阵列透镜，以及设于阵列透镜出光侧的至少一个凹面反射镜；凹面反射镜的凹面与阵列透镜呈夹角设置，且阵列透镜和凹面反射镜之间的距离小于凹面反射镜的焦距；光源出射的光束经阵列透镜进行微分叠加后发散，凹面反射镜对光束进行收敛并反射输出，以在接收面得到呈平顶分布的均匀光斑
。
该光学模组能够输出均匀光斑的同时，缩小光学模组的体积
。
[0007]可选地，凹面反射镜的凹面为柱球面
、
柱椭球面
、
柱抛物面
、
球面和自由曲面中的任意一种
。
[0008]可选地，在接收面得到的均匀光斑的尺寸满足以下公式：
[0009]D
＝
P
×
(F
÷
f)
[0010]其中，
D
为均匀光斑的尺寸，
F
为凹面反射镜的焦距，
f
为阵列透镜的微单元的焦距，
P
为阵列透镜的微单元的口径大小
。
[0011]可选地，光学模组还包括非球面透镜和第一反射镜；非球面透镜位于光源和阵列透镜之间，第一反射镜位于阵列透镜的出光侧；非球面透镜用于对光束进行压缩，第一反射镜用于将光束反射至接收面
。
[0012]可选地，第一反射镜位于阵列透镜和凹面反射镜之间
。
[0013]可选地，凹面反射镜作为扫描镜，用于将第一反射镜反射的光束扫描并反射至接收面
。
[0014]可选地，第一反射镜作为扫描镜，用于将阵列透镜出射的光束扫描并反射至凹面反射镜
。
[0015]可选地，第一反射镜的反射面为凹面；或者，第一反射镜的反射面为平面
。
[0016]可选地，凹面反射镜位于阵列透镜和第一反射镜之间
。
[0017]可选地，凹面反射镜作为扫描镜，用于将阵列透镜出射的光束扫描并反射至第一反射镜
。
[0018]可选地，第一反射镜作为扫描镜，用于将凹面反射镜反射的光束扫描并反射至接收面
。
[0019]可选地，第一反射镜的反射面为凹面；或者，第一反射镜的反射面为平面
。
[0020]可选地，阵列透镜为慢轴阵列透镜，慢轴阵列透镜用于对光束在慢轴方向上进行微分叠加后发散出射；凹面反射镜为慢轴凹面反射镜，慢轴凹面反射镜用于对光束在慢轴方向上进行反射并收敛出射；非球面透镜为快轴非球面透镜，快轴非球面透镜用于对光束在快轴方向上进行压缩，以使光束在接收面处快轴方向上转换为平顶光束
。
该结构形式下，能够使得光束在快轴方向上压缩的很窄，从而使得在接收面能够得到线光斑
。
[0021]可选地，阵列透镜为快轴阵列透镜，快轴阵列透镜用于对光束在快轴方向上进行微分叠加后发散出射；凹面反射镜为快轴凹面反射镜，快轴凹面反射镜用于对光束在快轴方向上进行反射并收敛出射；非球面透镜为慢轴非球面透镜，慢轴非球面透镜用于对光束在慢轴方向上进行压缩，以使光束在接收面处慢轴方向上转换为平顶光束
。
[0022]本专利技术的另一方面，提供一种光学扫描系统，该光学扫描系统包括上述的光学模组
。
[0023]本专利技术的又一方面，提供一种光学扫描方法，该光学扫描方法包括：驱动件驱动扫描镜按照预设角度转动；光源出射的光束经阵列透镜进行微分叠加后发散入射扫描镜和反射镜，以在接收面得到呈平顶分布的均匀光斑；扫描镜和反射镜中的至少一个为凹面反射镜，凹面反射镜用于对光束进行收敛并反射输出
。
[0024]本专利技术的有益效果包括：
[0025]本申请提供的光学模组包括光源
、
设于光源出光侧的阵列透镜，以及设于阵列透镜出光侧的至少一个凹面反射镜；凹面反射镜的凹面与阵列透镜呈夹角设置，且阵列透镜和凹面反射镜之间的距离小于凹面反射镜的焦距；光源出射的光束经阵列透镜进行微分叠加后发散，凹面反射镜对光束进行收敛并反射输出，以在接收面得到呈平顶分布的均匀光斑
。
一方面，本申请通过设置阵列透镜，如此，能够使得光束进行微分叠加后发散出射，从而能够利于光束的匀化，通过设置凹面反射镜，这样，能够使得自阵列透镜出射的光束能够被反射后收敛输出，如此，能够在接受面得到均匀分布的平顶光斑
。
另一方面，相对于现有技术在实现光束匀化时采用阵列透镜和凸透镜的组合，而当需要扫描时还需要在阵列透镜和凸透镜的基础上再增加一个反射镜而言，本申请通过在阵列透镜的出光侧直接设置凹面反射镜，这样，当需要进行扫描时本申请的光学模组相对现有技术的光学模组而言能够省去一个光学透镜，有利于光学模组的体积小型化
。
即，本申请提供的光学模组能够输出均匀光斑的同时，缩小光学模组的体积
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图
。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的第一种光学模组在第一视角下的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的第一种光学模组在第二视角下的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光学模组，其特征在于，包括光源
、
设于所述光源出光侧的阵列透镜，以及设于所述阵列透镜出光侧至少一个凹面反射镜；所述凹面反射镜的凹面与所述阵列透镜呈夹角设置，且所述阵列透镜和所述凹面反射镜之间的距离小于所述凹面反射镜的焦距；所述光源出射的光束经所述阵列透镜进行微分叠加后发散，所述凹面反射镜对所述光束进行收敛并反射输出，以在接收面得到呈平顶分布的均匀光斑
。2.
根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，在接收面得到的所述均匀光斑的尺寸满足以下公式：
D
＝
P
×
(F
÷
f)
其中，所述
D
为所述均匀光斑的尺寸，所述
F
为所述凹面反射镜的焦距，所述
f
为所述阵列透镜的微单元的焦距，所述
P
为所述阵列透镜的微单元的口径大小
。3.
根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括非球面透镜和第一反射镜；所述非球面透镜位于所述光源和所述阵列透镜之间，所述第一反射镜位于所述阵列透镜的出光侧；所述非球面透镜用于对光束进行压缩，所述第一反射镜用于将光束反射至接收面
。4.
根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述第一反射镜位于所述阵列透镜和所述凹面反射镜之间
。5.
根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述凹面反射镜作为扫描镜，用于将所述第一反射镜反射的光束扫描并反射至所述接收面
。6.
根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述第一反射镜作为扫描镜，用于将所述阵列透镜出射的光束扫描并反射至所述凹面反射镜
。7.
根据权利要求5或6所述的光学模组，其特征在于，所述第一反射镜的反射面为凹面；或者，所述第一反射镜的反射面为平面
。8.
根据权利要求3所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，吴佩，刘琳，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：