[实用新型]一种扩展角度结构

说明书

本实用新型提供了一种扩展角度结构，包括光纤耦合系统、扫描镜和扩展凹透镜，所述光纤耦合系统的光线照射方向位于Z轴上，所述扫描镜和角度扩展透镜光轴依次设置于光纤耦合系统的Z轴上，所述扩展凹透镜安装在Y轴与Z轴所在的平面上，且所述扩展凹透镜为弧面透镜，所述扫描镜的中心位于扩展透镜弧面的弧心处或弧心附近，所述光纤耦合系统的光线依次经过扫描镜和角度扩展透镜，所述扫描镜将光线反射至扩展凹透镜处，所述扩展凹透镜为单透镜。本实用新型的扩展角度结构具有结构简化、组装工艺简单的优点。

技术领域

本实用新型涉及光机系统领域，涉及微电子机械、光学透镜，特别是涉及一种用于MEMS扫描镜的扩展角度结构。

背景技术

随着科技不断的进步，MEMS技术也得到了快速的发展。由于MEMS技术中元器件具有体积小、功耗低、灵敏度高、重复性好、成本低廉等特点，已被大量用于高精技术领域。MEMS扫描光学振镜的出现，解决了机械扫描的体积大和质量大的问题，而且具有很高的控制精度，但是目前的MEMS扫描振镜的扫描角度却很小，一般只有几度，这很大的限制了其应用范围。

现有专利技术“平行光出射的角放大MEMS扫描方法和光学系统”（专利号：2016103089919）重点在于实现扩展光学扫描角度，又可以保障光束质量的平行光出射，具体的为平行光出射的角放大MEMS扫描光学系统，由正透镜，MEMS振镜和负透镜组成，正透镜放置于光束入射MEMS振镜之前，负透镜放置于光束入射MEMS振镜之后；负透镜的后焦平面与正透镜的经过MEMS振镜转折之后的后焦平面重合，平行或非平行光束经过正透镜汇聚和MEMS振镜反射后，向着正透镜的转折后焦点聚焦，入射负透镜后，由于负透镜的发散作用，成为新的平行光束出射出去；MEMS振镜可在其驱动器的控制下进行精密的小角度摆动，完成光束扫描功能。虽然通过采用这种设计方案可以适当扩大扫描角度，但是扫描的角度依然有限，一旦要在扩大扫描角度时整个结构就较为复杂，而且成本高、工艺加工难度大。

因此，针对上述函待解决的问题，提供一种既可以扩展光学扫描角度，又可以保障扫描成像质量，且结构简单、成本低廉以及工艺简单的扩展角度结构是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型提供一种成本低廉、工艺简单的扩展MEMS扫描角度的结构，在保证扩展光束发散度的基础上，降低光路中透镜数量，降低工艺复杂度。

本实用新型提供了一种扩展角度结构，包括光纤耦合系统、扫描镜和扩展凹透镜，所述光纤耦合系统的光线照射方向位于Z轴上，所述扫描镜和角度扩展透镜光轴依次设置于光纤耦合系统的Z轴上，所述扩展凹透镜安装在Y轴与Z轴所在的平面上，且所述扩展凹透镜为弧面透镜，所述扫描镜的中心位于扩展透镜弧面的弧心处或弧心附近，所述光纤耦合系统的光线依次经过扫描镜和角度扩展透镜，所述扫描镜将光线反射至扩展凹透镜处，所述扩展凹透镜为单透镜。

进一步地，所述透镜机构选自CLens或Glens中的一种或多种。

进一步地，所述扩展凹透镜为圆透镜。

进一步地，所述扩展凹透镜为在Y方向上有屈光作用的柱透镜。

进一步地，所述扩展角度结构还包括第一透镜组、第二透镜组，所述第一透镜组由若干个第一透镜组成，所述第二透镜组由若干个第二透镜组成，所述第一透镜组、第二透镜组分别设置于扩展凹透镜的两侧，所述光纤耦合系统发射的光线依次经过透镜机构、扫描镜、第一透镜组、扩展凹透镜、第二透镜组。

进一步地，所述光纤耦合系统为LD激光二极管或包括互相垂直的由慢轴X轴整形透镜及快轴Y轴整形透镜构成的LD耦合系统。

更进一步地，所述透镜机构包括第一透镜、第二透镜，所述第一透镜为只在快轴Y方向上具有屈光度的柱型凸透镜，所述第二透镜为只在慢轴X方向上具有屈光度的柱型凸透镜。