[发明专利]一种匀速扇形扫描装置及方法

权利要求书

1.一种匀速扇形扫描装置，包括壳体(11)，其特征在于：所述壳体(11)的内部设置有第一双联齿轮、第二双联齿轮、第三双联齿轮；所述第一双联齿轮由一号齿轮(1)和二号齿轮(2)组成，一号齿轮(1)设置于二号齿轮(2)的下方；一号齿轮(1)的下端通过一二双联齿轮轴(7)与设置于壳体(11)外侧的控制电机(12)相连接；

所述第二双联齿轮、第三双联齿轮分别设置于第一双联齿轮的左侧、右侧；第二双联齿轮包括三号齿轮(3)、蓄能器(9)、六号齿轮(6)；所述三号齿轮(3)和六号齿轮(6)通过三六双联齿轮轴(8)固定连接，蓄能器(9)为双扭矩圆柱型弹簧且其套置于三号齿轮(3)和六号齿轮(6)之间的三六双联齿轮轴(8)上；所述六号齿轮(6)设置于三号齿轮(3)的上方；六号齿轮(6)的上端通过三六双联齿轮轴(8)与设置于壳体(11)外侧的扫描器(10)相连接；

所述第三双联齿轮由四号齿轮(4)和五号齿轮(5)组成，四号齿轮(4)设置于五号齿轮(5)的下方；所述四号齿轮(4)、三号齿轮(3)分别与二号齿轮(2)、一号齿轮(1)啮合相接；所述五号齿轮(5)与六号齿轮(6)啮合相接；所述一号齿轮(1)、三号齿轮(3)、五号齿轮(5)、六号齿轮(6)均为不完全齿轮；

所述一号齿轮(1)和二号齿轮(2)的节圆相同；所述三号齿轮(3)和四号齿轮(4)的节圆相同；所述五号齿轮(5)和六号齿轮(6)的节圆相同。

2.一种匀速扇形扫描装置的扫描方法，其特征在于：所述方法的具体过程如下：

打开工作电源，控制电机(12)启动，并带动一号齿轮(1)和二号齿轮(2)顺时针旋转；此时，一号齿轮(1)与三号齿轮(3)相啮合，五号齿轮(5)和六号齿轮(6)不啮合；

一号齿轮(1)和二号齿轮(2)向顺时针方向旋转时，三号齿轮(3)和四号齿轮(4)向啮合的反方向即逆时针方向旋转，并分别带动它们上端同轴的六号齿轮(6)与五号齿轮(5)向逆时针方向旋转；

当六号齿轮(6)旋转α角度时，随即实现了扫描器(10)在α范围的逆时针扫描；将此刻一号齿轮(1)相对应的旋转角度标记为β；

当一号齿轮(1)在控制电机(12)的带动下继续顺时针转动进入γ角度范围时，一号齿轮(1)与三号齿轮(3)不啮合，而五号齿轮(5)和六号齿轮(6)相啮合；

随着一号齿轮(1)的顺时针转动，四号齿轮(4)在二号齿轮(2)的啮合作用下逆时针旋转，同时带动五号齿轮(5)逆时针旋转，并使六号齿轮(6)在五号齿轮(5)的啮合作用下顺时针旋转，实现扫描器(10)在α范围的顺时针回程扫描；

当一号齿轮(1)继续顺时针旋转行驶至下一个β角度时，又会带动扫描器(10)在α范围进行逆时针扫描，如此周而复始，不断循环，实现扫描器(10)的不间断扇形扫描；

六号齿轮(6)和三号齿轮(3)在顺、逆同轴旋转过程中，通过蓄能器(9)进行能量的吸收和释放，使装置得到有效的缓冲，降低对主动轮和从动轮的运动冲击；而蓄能器(9)在能量释放的过程中，又由于一号齿轮(1)和五号齿轮(5)的限制作用无法进行快速反转，从而保证了扫描器(10)的匀速扫描。