G - Physics
02
B
G02B 26/10 (2006.01)
Patent
CA 2201365
A laser scanner having first (48) and second (42) scanning mirrors and a correction circuit (58) that removes distortions caused by interaction between the scanning mirrors. Preferably, the first scanner mirror (48) is an off-axis mirror that is positioned to produce a single, substantially invariant pupil on the second scanning mirror. Preferably the scanner uses a reflective beam expander (32, 34) to magnify an input laser beam received from a laser source. Preferably, the reflective beam expander is implemented using two spherical mirrors (32, 34) positioned to form the input laser beam into a Z-folded beam path. The folded beam path increases the distance between the laser source and the focusing lens, which results in a clear focused spot and does so using spherical mirrors which are much less expensive than the infrared lenses used in the prior art. The reflective beam expander is also wavelength insensitive. In one embodiment, the correction circuit employs analog elements to implement a quadratic approximation of the geometric distortions caused by interaction of the scanning axes. In another embodiment, the correction circuit employs programmable logic devices to create corrected mirror control signals based on correction values stored in digital memory units.
Le dispositif de balayage à laser possède des premier (48) et second (42) miroirs de balayage ainsi qu'un circuit (58) de correction qui élimine les distorsions dues à l'interaction entre les miroirs de balayage. De préférence, le premier miroir (48) de balayage est un miroir à axe décalé qui est positionné pour produire une pupille unique, sensiblement invariante sur le second miroir de balayage. De préférence, le dispositif de balayage utilise un dispositif d'expansion (32, 34) du faisceau de réflexion afin d'amplifier un faisceau laser d'entrée reçu d'une source laser. De préférence, le dispositif d'expansion du faisceau de réflexion est mis en oeuvre grâce à deux miroirs sphériques (32, 34) positionnés de manière à former le faisceau laser d'entrée dans un chemin de faisceau plié en Z. Le chemin de faisceau plié augmente la distance entre la source laser et la lentille de focalisation, ce qui se traduit par un point focalisé net, et ce tout en utilisant des miroirs sphériques qui sont beaucoup moins coûteux que les lentilles à infrarouges utilisées dans la technique actuelle. Le dispositif d'expansion du faisceau de réflexion est également insensible aux longueurs d'ondes. Dans un mode de réalisation, le circuit de correction utilise des éléments analogiques pour mettre en oeuvre une approximation quadratique des distorsions géométriques provoquées par l'interaction des axes de balayage. Dans un autre mode de réalisation, le circuit de correction utilise des dispositifs logiques programmables pour créer des signaux de commande de miroirs corrigés qui sont établis en fonction de valeurs de correction stockées dans des mémoires numériques.
Hayes Keith L.
Laakmann Peter
Zhang Yong Fang
Oyen Wiggs Green & Mutala
Synrad Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2013806