【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学扫描，具体涉及一种线光斑光学扫描模组、装置和激光探测系统。
技术介绍
1、目前的激光线光斑光学扫描系统，大多采用的是线光斑与转镜配合的方式达到角空间激光线扫描，此种方式都是通过连续改变转镜的角度，从而改变反射光束的出射角度，称为反射式扫描。反射式扫描能量损失大，且只能实现单向扫描，如果需要改变扫描角空间范围，需要更换转镜，不灵活。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种线光斑光学扫描模组、装置和激光探测系统，采用一种透射式光学系统实现光学往复扫描，光源光轴与光学系统光轴重合，能够实现光斑的往复扫描，保证光斑的完整性,提高光斑质量。
2、本申请实施例的一方面，提供了一种线光斑光学扫描模组，包括整形模块和扫描模块，扫描模块包括依次设置的光束位移镜和柱面扫描镜，光束位移镜连接有驱动件，通过驱动件驱动光束位移镜沿光源的主光轴转动或绕慢轴方向往复摆动；整形模块将光源发射的光束整形成线光束，线光束经光束位移镜透射并汇聚到柱面扫描镜的前焦面上，线光束的会聚点在前焦面的y轴方向上产生连续变动的平移量，柱面扫描镜对线光束快轴方向准直，并将慢轴方向转为平顶光束出射，完成线光束在角空间透射式往复扫描。
3、光源发射光束，光束依次经过整形模块和扫描模块，整形模块将光源发射的光束整形成线光束，线光束可在接收面形成线光斑，扫描模块驱动线光斑在角空间完成往复扫描运动。扫描模块包括依次设置的光束位移镜和柱面扫描镜，光束位移镜可沿光源的主光轴转动或绕慢轴方向往复摆动，
4、可选地，整形模块包括依次设置的准直镜、匀化器和聚焦镜，光源发射的光束经准直镜对快轴方向准直，再经匀化器对慢轴方向匀化后，由聚焦镜聚焦出射向扫描模块。
5、光源发射的光束经准直镜完成快轴方向的准直后，再依次经过匀化器完成慢轴方向光斑的匀化，以利于得到能量分布均匀的平顶光斑，最后通过聚焦镜聚焦后射向扫描模块。
6、可选地，光束位移镜的入光面和出光面平行。这样一来，入射光和出射光平行，以使整形模组形成的线光束由光束位移镜汇聚到柱面扫描镜的前焦面上。
7、可选地，光束位移镜为平板玻璃。平板玻璃具有良好的透视、透光性能，利于光束的传播。
8、可选地，驱动件驱动光束位移镜沿光源的主光轴转动时，根据光束位移镜相对主光轴的倾斜角度确定扫描区域。
9、倾斜角度为光束位移镜和主光轴之间的夹角，当夹角不同时，其旋转扫描形成的扫描区域不同，因此，通过改变光束位移镜的倾斜角度，可适应不同的扫描需求。
10、可选地，驱动件驱动光束位移镜绕慢轴方向往复摆动时，根据光束位移镜的往复摆动角度确定扫描区域。
11、光束位移镜绕慢轴方向往复摆动扫描时，通过控制驱动件的运动，可带动光束位移镜的往复摆动运动，往复摆动幅度不同时，可在线指定扫描范围和扫描区域，适应扫描需求。
12、可选地，柱面扫描镜为远心透镜。远心透镜能够通过使系统的入瞳在透镜系统的前焦点位置来使聚焦光束的主光线在任何视场角的情况下都垂直于焦平面，以利于完成y轴方向的往复扫描运动。
13、可选地，柱面扫描镜在快轴方向满足关系式：h＝f*θ；其中，h为光束会聚点在y轴上的高度，f为柱面扫描镜的焦距，θ为光束扫描角。
14、柱面扫描镜是在快轴方向上满足h＝f*θ关系的远心f-theta透镜，通过上述关系式，可确定光束扫描角，进而确定扫描范围。
15、本申请实施例的另一方面，提供了一种线光斑光学扫描装置，包括光源和上述的线光斑光学扫描模组。
16、本申请实施例的又一方面，提供了一种激光探测系统，包括上述的线光斑光学扫描装置。
17、本申请实施例提供的线光斑光学扫描模组、装置和激光探测系统，包括整形模块和扫描模块，通过设置整形模块，将光源发射的光束整形为线光束，通过扫描模块的驱动，能够完成线光束在角空间的往复扫描；扫描模块包括依次设置的光束位移镜和柱面扫描镜，光束位移镜通过驱动件的作用可运动，光束位移镜运动时，光束位移镜沿光源的主光轴转动或绕慢轴方向往复摆动，线光束会聚点在前焦面p的y轴方向上产生连续变动的平移量，从而使线光束完成y轴方向的角空间扫描；再经过柱面扫描镜，对线光束的快轴方向准直，慢轴方向可转为平顶光束出射。本申请通过光束位移镜实现透射式扫描，并且可实现不同角空间范围的往复扫描，有效避免扫描盲区的产生，扫描后能够得到完整的光斑，进而提高光斑质量。
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1.一种线光斑光学扫描模组，其特征在于，包括：整形模块和扫描模块，所述扫描模块包括依次设置的光束位移镜和柱面扫描镜，所述光束位移镜连接有驱动件，通过所述驱动件驱动所述光束位移镜沿光源的主光轴转动或绕慢轴方向往复摆动；
2.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述整形模块包括依次设置的准直镜、匀化器和聚焦镜，所述光源发射的光束经所述准直镜对快轴方向准直，再经所述匀化器对慢轴方向匀化后，由所述聚焦镜聚焦出射向所述扫描模块。
3.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述光束位移镜的入光面和出光面平行。
4.根据权利要求3所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述光束位移镜为平板玻璃。
5.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述驱动件驱动所述光束位移镜沿所述光源的主光轴转动时，根据所述光束位移镜相对所述主光轴的倾斜角度确定扫描区域。
6.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述驱动件驱动所述光束位移镜绕慢轴方向往复摆动时，根据所述光束位移镜的往复摆动角度确定扫描区
7.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述柱面扫描镜为远心透镜。
8.根据权利要求7所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述柱面扫描镜在快轴方向满足关系式：
9.一种线光斑光学扫描装置，其特征在于，包括光源和如权利要求1至8任一项所述的线光斑光学扫描模组。
10.一种激光探测系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的线光斑光学扫描装置。
...【技术特征摘要】
1.一种线光斑光学扫描模组，其特征在于，包括：整形模块和扫描模块，所述扫描模块包括依次设置的光束位移镜和柱面扫描镜，所述光束位移镜连接有驱动件，通过所述驱动件驱动所述光束位移镜沿光源的主光轴转动或绕慢轴方向往复摆动；
2.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述整形模块包括依次设置的准直镜、匀化器和聚焦镜，所述光源发射的光束经所述准直镜对快轴方向准直，再经所述匀化器对慢轴方向匀化后，由所述聚焦镜聚焦出射向所述扫描模块。
3.根据权利要求1所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述光束位移镜的入光面和出光面平行。
4.根据权利要求3所述的线光斑光学扫描模组，其特征在于，所述光束位移镜为平板玻璃。
5.根据权利要求1所述的线光斑光学扫...
【专利技术属性】
技术研发人员：种洪涛，
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：
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