[发明专利]全息激光扫描系统及其设计和建造的过程、装置和方法

权利要求书

1．一种用于全息激光扫描器以产生多条扫描线的全息扫描装置，包括：

可围绕旋转轴旋转的支承盘，所述支承盘具有内周边、外周边以及限定在所述内周边和外周边之间的可用采光区；以及

多个全息小面，每个全息小面承载在所述内周边和所述外周边之间的所述支承盘上，且每个全息小面具有用于采光操作的小面表面面积，所述小面表面面积的至少一部分安放在所述支承盘所述外周边的邻近以供激光光束扫描操作之用，

其中所述多个全息扫描小面的所有小面表面面积之和基本上等于所述支承盘的所述可用采光区的表面面积。

2．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中每个所述全息小面的折射率在其小面表面面积上具有可变空间频率，从而提供与待由所述全息扫描小面产生的扫描线距离有关的焦距。

3．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中每个所述全息小面的采光效率基本上相等。

4．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中所述全息小面的至少一个小面的内表面边界具有显著大于所述支承盘内周边的内半径。

5．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中每个所述全息小面是体积传输型全息片。

6．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中每个所述全息小面是体积反射型全息片。

7．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中每个所述全息扫描小面在其整个小面表面面积上的平均折射率基本相等。

8．如权利要求1所述的全息扫描装置，其中用于扫描操作的每个所述小面的小面表面面积的外边部分具有第一平均折射率，而用于采光操作的每个所述小面的小面表面面积的其余部分则具有第二平均折射率。

9．如权利要求8所述的全息扫描装置，其中所述第一平均折射率不同于所述第二平均折射率。

10．如权利要求8所述的全息扫描装置，其中所述小面表面面积的所述外边部分的光衍射效率对光的第一偏振状态优化，所述小面表面面积的所述其余部分的光衍射效率对正交于所述第一偏振状态的光的第二偏振状态光优化。

11．如权利要求10所述的全息扫描装置，其中所述第一偏振状态是S偏振状态，所述第二偏振状态是P偏振状态。

12．一种用于产生三维激光扫描体积的全息激光扫描器，该扫描器包括：

具有扫描窗口的机体；

其中所述三维激光扫描体积显著大于全息激光扫描器机体的体积，而且在所述三维激光扫描体积内提供充分的全方向扫描。

13．如权利要求12所述的全息激光扫描器，其中所述三维激光扫描体积具有多个焦平面，还具有从所述扫描窗口延伸的投射轴向外扩展的高度约束的几何形状。

14．一种全息激光扫描器，包括：

具有内部体积和扫描窗口的扫描器机体；以及

从所述扫描器机体产生的三维激光扫描体积，其中所述三维扫描体积与所述扫描器机体体积之比约大于5.0。

15．一种产生多个扫描平面的全息激光扫描器，每个所述扫描平面具有特定的聚焦深度并且被在空间约束在三维扫描体积之内，所述全息激光扫描器包括：

多个对称安装的激光二极管，用于同时产生多个激光光束；

多个体积传输型全息光学元件，用于聚焦和扫描所述多个激光光束穿过所述三维扫描体积，其中每个所述全息光学元件承载在旋转盘上，而且在所述全息激光扫描器操作期间当一束所述激光光束通过所述全息光学小面时每个所述全息光学元件产生所述多个扫描平面之一。

16．一种全息激光扫描器，包括：

载有多个全息光学元件、同时围绕转轴旋转的扫描盘；

安放在所述扫描盘底下的光电检测单元；以及

激光光源，用于产生被引导通过所述扫描盘的激光光束；

其中，在每一时刻，所述激光光束被传送通过一个全息光学元件、被聚焦和沿一激光扫描线扫描以供码符反射，使得在所述全息激光扫描器操作期间反射的激光通过同一全息光学元件，然后被准直以供所述光电检测单元检测光强之用。