什么是光學(xué)掃描振鏡？

激光振鏡、掃描振鏡。這是一種高速掃描的器件，在激光打標(biāo)設(shè)備上早已成熟應(yīng)用。它機(jī)構(gòu)簡單體積小（無正弦機(jī)構(gòu)），定位精度高（定位角偏差約2’’），掃描速度極快（毫秒級），成本低。據(jù)有關(guān)資料介紹，核聚變中高速多波段紫外光譜檢測已有使用。

光學(xué)振鏡工作原理

振鏡是一種優(yōu)良的矢量掃描器件。它是一種特殊的擺動電機(jī)，基本原理是通電線圈在磁場中產(chǎn)生力矩，但與旋轉(zhuǎn)電機(jī)不同，其轉(zhuǎn)子上通過機(jī)械紐簧或電子的方法加有復(fù)位力矩，大小與轉(zhuǎn)子偏離平衡位置的角度成正比，當(dāng)線圈通以一定的電流而轉(zhuǎn)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)，電磁力矩與回復(fù)力矩大小相等，故不能象普通電機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)，只能偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角與電流成正比，與電流計(jì)的相似，故振鏡又叫電流計(jì)掃描器(galvanometric scanner)。

圖中， a ,b 是振鏡，通過轉(zhuǎn)動振鏡a和b可以使入射光束投影到XY平面的指定位置。

具體x,y的坐標(biāo)計(jì)算公式如下：

設(shè) x 軸和y 軸反射鏡之間的距離為e , y 振鏡的軸線到視場平面坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為 d ,當(dāng) x , y 軸的光學(xué)偏轉(zhuǎn)角分別為θx和θy時(shí)，視場平面上相應(yīng)光點(diǎn)坐標(biāo)為( x , y) ,且當(dāng) x = y = 0 時(shí),θx=θy=0，則

振鏡a,b的偏轉(zhuǎn)角θx 和θy與振鏡a,b的控制電壓Vx和Vy的關(guān)系為：

θx=kx*Vx

θy=ky*Vy

其中，kx、ky是系數(shù)。

所以通過控制Vx和Vy就可以控制振鏡a,b的偏轉(zhuǎn)角度。

光學(xué)振鏡系統(tǒng)

激光振鏡、掃描振鏡系統(tǒng)是由驅(qū)動控制器與振鏡電機(jī)模組構(gòu)成的一個(gè)高精度、高速度伺服控制系統(tǒng)。

激光振鏡、掃描振鏡系統(tǒng)一般是由處理器、功率放大器、振鏡電機(jī)、光電傳感器、信號解調(diào)器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

如下圖：

振鏡電機(jī)器件圖如下所示：

其中，彈簧負(fù)載為施加復(fù)位力矩的機(jī)械扭簧機(jī)構(gòu)。

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