[实用新型]一种悬停可控激光扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光扫描技术领域，尤其涉及一种悬停可控激光扫描装置。

背景技术

MEMS振镜在扫描建模的过程中，特别是对于表面轮廓比较复杂的、颜色对比度相差不大的物体进行3D重构的过程中，由于激光条纹的亮度较低、对比度较低等问题导致物体的建模精度不够，建立出的模型失真。

因此，现有技术还需要进一步改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种悬停可控激光扫描模组,旨在解决建模精度不够，模型容易失真的问题。

所采用的技术方案为：一种悬停可控激光扫描装置，包括光学模组和硬件控制电路，光学模组包括半导体激光器、MEMS振镜，硬件控制电路包括FPGA模块、MEMS振镜驱动模块、激光器驱动模块，其中，MEMS振镜驱动模块与MEMS振镜连接构成控制回路，激光器驱动模块与半导体激光器连接构成控制回路，FPGA模块分别与MEMS振镜驱动模块、激光器驱动模块通信连接。

光学模组还包括用于对激光进行汇聚于准直的双面透镜，半导体激光器、双面透镜和MEMS振镜沿光路依次分布，半导体激光器出射的光斑经过双面透镜的汇聚和准直，变成方向单一的激光线条，并经过MEMS振镜变成具有一定宽度的面结构光。

激光器驱动模块包括用于激光器的通断和亮度的MAX3601A激光驱动器，FPGA模块与MAX3601A激光驱动器电性连接。

MEMS振镜驱动模块包括DAC驱动信号发生电路和低通滤波电路，DAC驱动信号发生电路和低通滤波电路之间电性连接。

DAC驱动信号发生电路中设置有TPC114X芯片，通过TPC114X芯片驱动DAC驱动信号发生电路实现数模信号的转换和生成差分放大信号。

低通滤波电路中设置有LM321芯片，通过LM321芯片控制的低通滤波电路实现对差分放大信号的低通滤波处理。

FPGA模块通过SPI接口和DAC驱动信号发生电路进行通信。

MEMS振镜为电热式MEMS振镜。

有益效果：本实用新型提供一种新型悬停可控激光扫描模组，不仅能够生成悬停可控的激光条纹，而且能够实时控制激光条纹的亮度、宽度、位置和停留时间，可实时扫描物体并实现3D建模，进一步提高了建模的精度，在结构光扫描和3D建模过程中有良好的应用。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的原理图。

图2是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的激光器驱动电路图。

图3是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的DA放大电路模块图。

图4是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的低通滤波电路模块图。

图5是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的电热式MEMS振镜的单轴驱动的差分驱动信号。

图6是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的FPGA模块和MEMS振镜驱动电路模块的通信接口。

图7是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的供电电路图。

图8是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的单线条悬停图。

图9是本实用新型具体实施例中悬停可控激光扫描模组的激光线条图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示的一种悬停可控激光扫描装置，包括光学模组和硬件控制电路，光学模组包括半导体激光器、MEMS振镜和用于对激光进行汇聚于准直的双面透镜，硬件控制电路包括FPGA模块、MEMS振镜驱动模块、激光器驱动模块，其中，MEMS振镜驱动模块与MEMS振镜连接构成控制回路，激光器驱动模块与半导体激光器连接构成控制回路，FPGA模块分别与MEMS振镜驱动模块、激光器驱动模块通信连接。半导体激光器、双面透镜和MEMS振镜沿光路依次分布，半导体激光器出射的光斑经过双面透镜的汇聚和准直，变成方向单一的激光线条，并经过MEMS振镜变成具有一定宽度的面结构光。

具体的，如图2所示，激光器驱动模块包括用于激光器的通断和亮度的MAX3601A激光驱动器，FPGA模块与MAX3601A激光驱动器电性连接，通过FPGA模块控制MAX3601A的输出电流的大小老控制激光器的亮度。