本發(fā)明涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于鏡面振動反射的激光眩目器。

背景技術(shù)：

振鏡，一種通過1片以上平面反光鏡，將光路沿原方向正交反射的模組，其中鏡片可以沿其與基準平面夾角軸線發(fā)生小角度某種頻率的偏轉(zhuǎn)振動。

激光眩目器，通過某種手段，將一定功率的激光束擴散或者掃描出大面積光斑，從而達到刺激人眼，使被照射人員無法睜眼或者短暫致盲的機構(gòu)裝置。

當(dāng)前，軍用、警用激光眩目器具有一定的應(yīng)用，國內(nèi)淘寶上已有女士“防狼”用的激光眩目器，其采用的原理是傳統(tǒng)的激光發(fā)射頭配置凸透鏡擴散；基于該技術(shù)的激光眩目器存在以下不足：

1、光斑調(diào)節(jié)受限

光斑調(diào)節(jié)受限直接影響產(chǎn)品性能，如女士防狼激光眩目器在緊急情況下，近距離無法產(chǎn)生足夠大的光斑，如不能產(chǎn)生足夠大的光斑及時將歹徒致盲，激怒歹徒反而可能更加危險；軍用、警用激光眩目器需要在不同距離上使用，無法準確量化地調(diào)節(jié)光斑，容易造成誤傷或者無法直接作用到目標上。

2、瞬時光強與光斑大小成反比

受電池和激光器散熱的限制，激光器的功率無法無限制放大。通過凸透鏡后的激光束在擴散到足夠大的光斑后單位面積上的光強不足，使眩目致盲的效果大打折扣，從而失去產(chǎn)品使用的意義。

在國外，有通過平面鏡沿著光路方向直線振動，反射后形成小面積成像，再通過類似投影儀的原理，將微小的成像光斑投影出去，產(chǎn)生較大光斑，從而形成類似激光眩目器的效果。

國外現(xiàn)有產(chǎn)品，雖然激光振動成像的方法解決了瞬時光強與光斑大小的問題，通過透鏡組，也基本解決了光斑調(diào)節(jié)限制的問題。但使用透鏡組，在需要覆蓋近距離和遠距離使用時，需要采用長焦、大范圍調(diào)節(jié)鏡頭組，這類鏡頭組類似于單反相機的外裝鏡頭，價格昂貴，體積龐大，重量沉重，結(jié)構(gòu)嬌貴。作為非致命性武器，性價比勉強能接受，作為女士防身裝備，則攜帶使用極為不便，無法作為產(chǎn)品成型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于鏡面振動反射的激光眩目器，采取平面鏡角度偏轉(zhuǎn)振動反射，而非直線振動反射的方法，通過調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)角度的大小，將等強度的激光束，以很高頻率反射掃略出去，覆蓋所需面積的平面空間，從而實現(xiàn)眩目功能。

本發(fā)明一種基于鏡面振動反射的激光眩目器，包括激光發(fā)生單元、第一反射鏡面、第二反射鏡面、第一反射鏡面驅(qū)動單元、第二反射鏡面驅(qū)動單元；

所述第一反射鏡面為激光入射鏡面，第二反射鏡面為激光出射鏡面；所述第一反射鏡面、第二反射鏡面分別垂直于xz、yz平面；所述第一反射鏡面可在所述第一反射鏡面驅(qū)動單元的驅(qū)動下，繞平行于y軸的旋轉(zhuǎn)軸在設(shè)定的角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動；所述第二反射鏡面可在所述第二反射鏡面驅(qū)動單元的驅(qū)動下，繞平行于x軸的旋轉(zhuǎn)軸在設(shè)定的角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動；所述第一反射鏡面、第二反射鏡面在z軸方向上交錯布置；所述第一反射鏡面、第二反射鏡面的反射面相對布置；

所述激光發(fā)生單元發(fā)出的激光入射光束沿x軸方向入射所述第一反射鏡面，經(jīng)過所述第一反射鏡面的第一次反射，轉(zhuǎn)向所述第二反射鏡面，再經(jīng)過所述第二反射鏡面的第二次反射后形成出射光束；

xyz坐標系為空間任一直角坐標系。

進一步的，所述第一反射鏡面、第二反射鏡面的中心連線平行于z軸。

進一步的，所述第一反射鏡面、第二反射鏡面的擺動頻率不同，頻率較大者為頻率較小者的整數(shù)倍，所述整數(shù)倍為2倍或以上。

進一步的，所述第一反射鏡面驅(qū)動單元、第二反射鏡面驅(qū)動單元分別為第一電機、第二電機；所述第一反射鏡面、第二反射鏡面分別安裝在所述第一電機、第二電機的轉(zhuǎn)軸上；所述第一電機的軸線與y軸平行，所述第二電機的軸線與x軸平行；所述第一電機、第二電機交錯安裝在固定支架上；所述第一電機、第二電機的轉(zhuǎn)軸順時針或逆時針小角度來回往復(fù)轉(zhuǎn)動，分別帶動所述第一反射鏡面、第二反射鏡面來回往復(fù)擺動。

進一步的，所述第一反射鏡面驅(qū)動單元、第二反射鏡面驅(qū)動單元均為帶有偏心凸輪的電機，偏心凸輪固定在電機上；在所述第一反射鏡面、第二反射鏡面的固定支架內(nèi)均設(shè)置有回復(fù)彈簧；電機帶動偏心凸輪轉(zhuǎn)動時，分別推動所述第一反射鏡面、第二反射鏡面擺動；所述回復(fù)彈簧用于所述第一反射鏡面、第二反射鏡面的復(fù)位。

進一步的，2個所述偏心凸輪上均設(shè)置有磁鐵，通過霍爾傳感器檢測所述磁鐵通過時的信號，即可得到電機轉(zhuǎn)速，進而計算出所述第一反射鏡面、第二反射鏡面各自擺動的頻率。

進一步的，所述第一反射鏡面驅(qū)動單元、第二反射鏡面驅(qū)動單元均為音圈電機，音圈電機直線推拉滑塊，滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運動，帶動所述第一反射鏡面、第二反射鏡面來回往復(fù)擺動。

進一步的，所述滑塊上設(shè)置有直線電位器，用以獲得音圈電機的行程反饋。

進一步的，所述第一反射鏡面與xy平面夾角45°，所述第二反射鏡面的與xz平面夾角45°。

進一步的，該激光眩目器還包括一個或多個附加反射鏡片和/或反射鏡片，一個或多個所述附加反射鏡片和/或反射鏡片設(shè)置于入射光路或出射光路上。

本發(fā)明的有益效果為：光斑大小可以通過控制鏡片擺動的振幅獲得；激光光強除了在兩片鏡面上反射有所損耗以外，在眩目器覆蓋的平面區(qū)域的任意點，依然以幾乎全功率保持激光特性高頻掃略，光強不被削弱；結(jié)構(gòu)簡單、合理，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明實施例中激光經(jīng)2次反射后形成的正弦波示意圖。

圖2所示為本發(fā)明實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3所示為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4所示為本發(fā)明實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-第一反射鏡面、2-第二反射鏡面、3-第一反射鏡面驅(qū)動單元、4-第二反射鏡面驅(qū)動單元、5-固定支架、6-激光發(fā)生單元、7-霍爾傳感器、8-磁鐵、9-滑塊、10-直線電位器、31-第一電機、32-第二電機、33-帶有偏心凸輪的電機、34-音圈電機。

具體實施方式

下文將結(jié)合具體附圖詳細描述本發(fā)明具體實施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術(shù)效果。在下述實施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標號代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實施例中。

本發(fā)明實施例一種基于鏡面振動反射的激光眩目器，包括激光發(fā)生單元6、第一反射鏡面1、第二反射鏡面2、第一反射鏡面驅(qū)動單元3、第二反射鏡面驅(qū)動單元4；

所述第一反射鏡面1為激光入射鏡面，第二反射鏡面2為激光出射鏡面；所述第一反射鏡面1、第二反射鏡面2分別垂直于xz、yz平面；所述第一反射鏡面1可在所述第一反射鏡面驅(qū)動單元3的驅(qū)動下，繞平行于y軸的旋轉(zhuǎn)軸在設(shè)定的角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動；所述第二反射鏡面2可在所述第二反射鏡面驅(qū)動單元4的驅(qū)動下，繞平行于x軸的旋轉(zhuǎn)軸在設(shè)定的角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動；所述第一反射鏡面1、第二反射鏡面2在z軸方向上交錯布置；所述第一反射鏡面1、第二反射鏡面2的反射面相對布置；

所述激光發(fā)生單元6發(fā)出的激光入射光束沿x軸方向入射所述第一反射鏡面1，經(jīng)過所述第一反射鏡面1的第一次反射，轉(zhuǎn)向所述第二反射鏡面2，再經(jīng)過所述第二反射鏡面2的第二次反射后形成出射光束；

xyz坐標系為空間任一直角坐標系。所述第一反射鏡面1、第二反射鏡面2的中心連線平行于z軸。所述第一反射鏡面1、第二反射鏡面2的擺動頻率不同，頻率較大者為頻率較小者的整數(shù)倍，所述整數(shù)倍為2倍或以上。

實施例1

如圖2所示，在垂直于xz平面和yz平面的方向上，分別設(shè)置第一反射鏡面1和第二反射鏡面2；其中第一反射鏡面1圍繞平行于y軸的軸線振動偏轉(zhuǎn)（下文簡稱為擺動）；第二反射鏡面2圍繞平行于x軸的軸線擺動；第一電機31（第一反射鏡面驅(qū)動單元3）的軸線與y軸平行，第二電機32（第二反射鏡面驅(qū)動單元4）的軸線與x軸平行，兩個電機31、32空間交錯安裝在固定支架5上；由此，第一反射鏡面1安裝在第一電機31的轉(zhuǎn)軸上，第二反射鏡面2安裝在第二電機32的轉(zhuǎn)軸上；第一電機31和第二電機32的轉(zhuǎn)軸圍繞其自身軸線順時針或逆時針小角度來回轉(zhuǎn)動，就分別帶動第一反射鏡面1和第二反射鏡面2擺動。

為了確保光線的準確反射，兩片鏡面1、2的空間位置需要保證反射面中心相對；由此，靜止狀態(tài)下，以第一反射鏡面1與xy平面呈45°交角，第二反射鏡面2與xz平面呈45°交角為例來看（也可以采用其他的夾角），入射光束以x軸的反方向射入，經(jīng)過第一反射鏡面1的第一次反射，轉(zhuǎn)向第二反射鏡面2，再通過第二反射鏡面2的第二次反射，成為出射光束。

將上述第一反射鏡面1和第二反射鏡面2各自給出小角度往復(fù)擺動，受第一反射鏡面1影響，出射光束將在xy平面上來回擺動，呈現(xiàn)出張角；受第二反射鏡面2影響，出射光束將在ｙｚ平面上來回擺動，呈現(xiàn)出張角。當(dāng)?shù)谝环瓷溏R面1和第二反射鏡面2以大于等于2倍的頻率差（頻率較大者為頻率較小者整數(shù)倍，最小整數(shù)倍為2倍）擺動時，光束打到平面上，就能產(chǎn)生如圖1的正弦波形（改變振幅可以變成接近“ｚ形”或“之字形”）圖案。由于光束的光斑具有一定直徑ｄ，當(dāng)?shù)谝环瓷溏R面1和第二反射鏡面2的擺動頻率差為ｎ，兩個鏡面的夾角造成的正弦波振幅都是ａ，通過設(shè)定ａ＝ｎｄ，通過鏡面高頻擺動，反射達到目標平面上的團就接近于一個邊長為ａ的正方形實心光斑。

在這個光斑范圍內(nèi)，眼睛將受到除去鏡面反射效率后的激光直射，以單片鏡面反射率98%為例，兩片鏡面下來，效率仍然高達96%。如此效率的激光直射，將使眼睛瞬間被暫時致盲。

實施例2

光路傳播和實施例1相同，不同之處在于第一反射鏡面驅(qū)動單元3和第二反射鏡面驅(qū)動單元4均采用帶有偏心凸輪的電機33。

如圖3所示，第一反射鏡面1和第二反射鏡面2分別通過支架固定，第一反射鏡面1圍繞y軸擺動，第二反射鏡面2圍繞x軸擺動；激光發(fā)生單元1發(fā)出的激光束，被第一反射鏡面1反射后，打到第二反射鏡面2上，再次反射，靜止狀態(tài)下出射光束在yz平面上，沿y軸方向射出。

帶有偏心凸輪的電機33上固定有偏心凸輪，偏心凸輪轉(zhuǎn)動時，推動第一反射鏡面1運動，在第一反射鏡面1的固定支架內(nèi)裝回復(fù)扭簧，回復(fù)彈簧用于第一反射鏡面1、第二反射鏡面2的復(fù)位；電機33高速旋轉(zhuǎn)時，第一反射鏡面1就會高速擺動，設(shè)定好偏心凸輪的半徑，就可以獲得想要的擺動幅度；想要改變振幅，可以通過控制調(diào)節(jié)凸輪中心距離鏡片旋轉(zhuǎn)中心的距離來實現(xiàn)，距離小則偏轉(zhuǎn)角度增大，相應(yīng)也就調(diào)整了前文中的振幅a；第二反射鏡面2由另一個帶有偏心凸輪的電機33推動，其原理相似。兩個偏心凸輪上各安裝一個磁鐵8，通過霍爾傳感器7檢測磁鐵通過時的信號，即可了解電機33轉(zhuǎn)速，進而推算出鏡片各自擺動的頻率，實現(xiàn)實施例一中電機直驅(qū)相同的效果，這種方案僅電機噪音偏大，功能均可實現(xiàn)。

實施例3

和實施例1反射鏡面布局相同，不同點在于第一反射鏡面1、第二反射鏡面2均由音圈電機34驅(qū)動；以第一反射鏡面1的驅(qū)動為例，音圈電機34直線推拉滑塊9，滑塊9在導(dǎo)軌上沿x軸方向往復(fù)，滑塊9上裝有l(wèi)型連接片；l型連接片隨著滑塊9被音圈電機34一起驅(qū)動沿x軸方向往復(fù)運動，l型連接片的垂直面推動鏡面1，從而造成本實施例中第一反射鏡面1像實施例1一樣，圍繞y軸小角度高頻擺動；第二反射鏡面2原理相同，同樣可以通過音圈電機34驅(qū)動滑塊9帶動第二反射鏡面2擺動實現(xiàn)光路的反射偏轉(zhuǎn)；在滑塊9上安裝直線電位器10，可以獲得音圈電機34的行程反饋，從而控制振幅a，音圈電機34可以設(shè)定其振動頻率，從而也可以控制第一反射鏡面1、第二反射鏡面2的頻率差。

本實施例能實現(xiàn)同實施例1電機直驅(qū)相同的效果，雖然這種方案需要導(dǎo)軌滑塊，頻率提高受限，因為驅(qū)動重物模塊高速往復(fù)，振幅的一致性控制難度略大，但功能均可實現(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果為：光斑大小可以通過控制鏡片擺動的振幅獲得；激光光強除了在兩片鏡面上反射有所損耗以外，在眩目器覆蓋的平面區(qū)域的任意點，依然以幾乎全功率保持激光特性高頻掃略，光強不被削弱；結(jié)構(gòu)簡單、合理，應(yīng)用前景廣闊。

本文雖然已經(jīng)給出了本發(fā)明的幾個實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對本文的實施例進行改變。上述實施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實施例作為本發(fā)明權(quán)利范圍的限定。