一種外置反饋控制的3d激光掃描裝置的制造方法
【專利摘要】一種外置反饋控制的3D激光掃描裝置，包括激光器，匯聚透鏡，散射透鏡，掃描振鏡，遮擋窗控制系統(tǒng)，反饋系統(tǒng)，激光器出光后投射在匯聚透鏡上，匯聚透鏡出光后投射在散射透鏡上，散射透鏡出光后投射在掃描振鏡上，控制系統(tǒng)用于控制激光器和掃描振鏡，所述掃描振鏡位于散射透鏡出光線激光束腰處，反饋系統(tǒng)設(shè)置在掃描振鏡的斜上方，接收掃描振鏡的反射光線，與控制系統(tǒng)相連反饋控制振鏡工作。本實(shí)用新型由于接收光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，所設(shè)反饋系統(tǒng)可以監(jiān)測超過10M/S的震動(dòng)，完全覆蓋3D激光掃描裝置10K/S的工作頻率，徹底實(shí)現(xiàn)了對掃面振鏡工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而大大提高了激光掃描模組的精度。
【專利說明】
一種外置反饋控制的3D激光掃描裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于微光機(jī)電領(lǐng)域，特別涉及一種3D激光掃描裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將特定主動(dòng)掃描式激光照射到待測物體上，再通過拍攝被物體表面調(diào)制的結(jié)構(gòu)光計(jì)出物體表面的距離信息，是目前常用的一種3D掃描成像技術(shù)。該技術(shù)的一個(gè)重要的瓶頸在與如何實(shí)時(shí)的監(jiān)測掃描振鏡的工作情況，一般采用內(nèi)置式裝置監(jiān)測振鏡電阻電容的變化來實(shí)現(xiàn)，可是受掃描頻率的限制，效果并不理想。
[0003]現(xiàn)有的掃描振鏡反饋系統(tǒng)大多是內(nèi)置式，掃描振鏡時(shí)，鏡面周圍有不導(dǎo)電的溝槽的存在，將鏡片隔離;然后通過不帶電的檢測梳齒對得到鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)引起的準(zhǔn)確電容值，電阻變化獲得振鏡的工作信息。而這兩種電信號(hào)突出的弊端是響應(yīng)頻率普遍不高。相對于激光掃描模組接近10k/S頻率，監(jiān)測精度不夠，從而讓激光掃描質(zhì)量大大下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]未解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種外置反饋控制的3D激光掃描裝置，所采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種外置反饋控制的3D激光掃描裝置，包括激光器，匯聚透鏡，散射透鏡，掃描振鏡，遮擋窗控制系統(tǒng)，反饋系統(tǒng)，激光器出光后投射在匯聚透鏡上，匯聚透鏡出光后投射在散射透鏡上，散射透鏡出光后投射在掃描振鏡上，控制系統(tǒng)用于控制激光器和掃描振鏡，所述掃描振鏡位于散射透鏡出光線激光束腰處，反饋系統(tǒng)設(shè)置在掃描振鏡的斜上方，接收掃描振鏡的反射光線，與控制系統(tǒng)相連反饋控制振鏡工作。
[0006]進(jìn)一步的，所述反饋系統(tǒng)包括:進(jìn)光窗口，感光元件，控制芯片。
[0007]特別的，所述進(jìn)光窗口鍍有增透膜，提高反饋信號(hào)質(zhì)量。
[0008]進(jìn)一步的，所述增透膜與所述激光器發(fā)出的光的波長相匹配。
[0009]本實(shí)用新型由于接收光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，所設(shè)反饋系統(tǒng)可以監(jiān)測超過10M/S的震動(dòng)，完全覆蓋3D激光掃描裝置10K/S的工作頻率，徹底實(shí)現(xiàn)了對掃面振鏡工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而大大提高了激光掃描模組的精度。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖
[0011]圖2為本實(shí)用新型反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，一種外置反饋控制的3D激光掃描裝置，包括激光器102，匯聚透鏡104，散射透鏡106，掃描振鏡108，反饋系統(tǒng)110和控制系統(tǒng)112。
[0013]激光器102出光后投射在匯聚透鏡104上，匯聚透鏡104出光后投射在散射透鏡106上，散射透鏡106出光后投射在掃描振鏡108上，所述掃描振鏡位于散射透鏡106出光的線激光束腰處，其出光投射在目標(biāo)區(qū)域，控制系統(tǒng)112是用于控制激光器102和掃描振鏡108。
[0014]所述激光器102，其波長可以是所有激光器波長，紅外，可見光，或者是紫外，根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境選擇激光器102功率，該激光器102具有準(zhǔn)直系統(tǒng)，其出光光束為高斯光束，大小滿足匯聚透鏡104和散射透鏡106的入射光斑要求。
[0015]所述匯聚透鏡104，將光束能量調(diào)制，使得中間部分能量分布高，邊緣分布弱。所述匯聚透鏡104，可以是柱面鏡。由于散射透鏡106整形的線激光中間能量分布低，邊緣能量分布強(qiáng)，所以經(jīng)過兩次調(diào)制后使得線激光能量分布更均勻。
[0016]所述散射透鏡106，將入射激光束變成線激光束。其擺放方式為:屋脊處為出光方向。在一些實(shí)施例中，匯聚透鏡104和散射透鏡106可以制成一個(gè)光學(xué)器件。
[0017]所述掃描振鏡108，至少在一個(gè)方向上可扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其出光范圍內(nèi)不應(yīng)有物體遮擋。
[0018]所述反饋系統(tǒng)110接收掃描振鏡108的反射光線，與控制系統(tǒng)112相連反饋控制掃描振鏡108工作。
[0019]所述控制系統(tǒng)112具備激光器能量調(diào)制功能，在反饋系統(tǒng)110配合下可以控制掃描振鏡108振動(dòng)和提取掃描振鏡108扭轉(zhuǎn)和角度信息，可以在外部指令或內(nèi)部指令的控制下控制掃描振鏡108運(yùn)動(dòng)和激光器102的亮度，使得實(shí)現(xiàn)特定的光幕圖。
[0020]所述反饋系統(tǒng)110如圖2所示，反饋系統(tǒng)110安裝在掃描振鏡108的上方，由進(jìn)光窗口 202接收振鏡反射的掃描光束，再由感光元件204，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給控制芯片206，在配合掃描振鏡108的控制系統(tǒng)112，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)3D掃描過程的反饋控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種外置反饋控制的3D激光掃描裝置，包括激光器，匯聚透鏡，散射透鏡，掃描振鏡，遮擋窗控制系統(tǒng)，反饋系統(tǒng)，激光器出光后投射在匯聚透鏡上，匯聚透鏡出光后投射在散射透鏡上，散射透鏡出光后投射在掃描振鏡上，控制系統(tǒng)用于控制激光器和掃描振鏡，其特征在于，所述掃描振鏡位于散射透鏡出光線激光束腰處，反饋系統(tǒng)設(shè)置在掃描振鏡的斜上方，接收掃描振鏡的反射光線，與控制系統(tǒng)相連反饋控制振鏡工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述反饋系統(tǒng)包括:進(jìn)光窗口，感光元件，控制芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述進(jìn)光窗口鍍有增透膜，提高反饋信號(hào)質(zhì)量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述增透膜與所述激光器發(fā)出的光的波長相匹配。
【文檔編號(hào)】G01B11/25GK205679203SQ201620436961
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月12日 公開號(hào)201620436961.1, CN 201620436961, CN 205679203 U, CN 205679203U, CN-U-205679203, CN201620436961, CN201620436961.1, CN205679203 U, CN205679203U
【發(fā)明人】杜先鵬, 謝創(chuàng)
【申請人】青島小優(yōu)智能科技有限公司