一种扫描式结构光投影系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种扫描式结构光投影系统，包括：激光光源、微扭转镜、反馈模块，以及控制模块，其中，激光线沿平行于微扭转镜转轴方向入射，该入射激光线被转动的微扭转镜反射后，形成二维结构光投影；反馈模块与微扭转镜连接用以采集微扭转镜的振动频率和位置，控制模块的输入端与反馈模块的输出端连接，用以接收反馈模块的信号，控制模块的输出端与激光光源和微扭转镜连接，用以控制微扭转镜的运动和激光光源的光功率，保证微扭转镜在相同扭转角的情况下，激光光源输出相同的光功率。
【专利说明】-种扫描式结构光投影系统 【技术领域】
[0001] 本实用新型属于物体测量领域，特别是一种=维表面测量装置，具体的设及基于 一维自聚焦透镜，利用MEMS微扭转镜得到稳定的扫描式结构光投影图像。 【【背景技术】】
[0002] =维物体表面轮廓测量，在机器视觉、生物医学、工业检测、CAD/CAM等领域具有重 要意义，是反向工程和计算机视觉中的重要组成部分。基于光学的=维测量技术，由于其具 有非接触、高精度、易于自动控制等优点获得很大发展。现有的光学=维测量方法应用最广 泛的是通过对受=维物体面形调制的空间结构光场进行解调制来获得=维物体面形信息， 所W得到稳定的结构光是实现=维表面轮廓精确测量的前提。
[0003] 光学位相轮廓技术(PMP)是采用相移技术和正弦光栅投影相结合的S维测量方 法，对设备要求简单，是目前最成熟可靠、高精度的=维测量方法，但对正弦光栅的标准性 和相移的准确度要求较高，也需保证投射结构光的稳定性。
[0004] 现有的结构光投影技术主要利用LCD或化P投影仪产生特定结构光投射到被测物 体上，但系统复杂、体积庞大，成本高昂；另一种是，利用光栅投影出结构光，在投影过程中 整体移动结构光投影装置、或调节投影焦距实现结构光对投影对像的扫描，但刷新率低，测 量精度也不高。
[0005] 2013年6月英特尔公司提出了一种基于MEMS微反射镜投影结构光，利用柱面镜把 激光束生成激光线，控制器控制激光光源开关和微扭转镜的倾斜得到二值编码条纹的结构 光;但用二值编码条纹进行3D测量，空间分辨率低;且结构光的生成无反馈控制，无法保证 结构光的稳定。 【【实用新型内容】】
[0006] 本实用新型提出了一种扫描式结构光投影系统，W得到稳定的扫描式结构光。
[0007] 本实用新型采用W下技术方案：
[000引一种扫描式结构光投影系统，包括:激光光源、微扭转镜、反馈模块，W及控制模 块，其中，激光线沿平行于微扭转镜转轴方向入射，该入射光线被转动的微扭转镜反射后， 形成二维结构光投影;反馈模块与微扭转镜连接用W采集微扭转镜的振动频率和位置，控 制模块的输入端与反馈模块的输出端连接，用W接收反馈模块的信号，控制模块的输出端 与激光光源和微扭转镜连接，用W控制微扭转镜的运动和激光光源的光功率，保证微扭转 镜在相同扭转角的情况下，激光光源输出相同的光功率。
[0009] 进一步，激光光源发出的激光束通过自聚焦透镜转变为激光线。
[0010] 进一步，在激光线的入射光路上设置有截面光阔，W限制激光线两侧光强较弱的 部分继续传输，改善结构光光强的均匀性。
[0011] 进一步，设激光线传输至截面光阔处的截面半径为。Jy,则截面光阔的尺寸a满 足:曰<2。，其中，a为激光线的宽度尺寸。
[0012] 进一步，所述微扭转镜布置在自聚焦透镜的焦点附近，保证入射到微扭转镜的激 光线光斑小于微扭转镜的反射面尺寸，W保证激光线完全入射到微扭转镜上，从而被完全 反射。
[0013] 进一步，微扭转镜的可动镜面上设置有金属锻层，作为反射层。
[0014] 进一步，所述的反馈模块包括采集单元和运算器，所述采集单元用于采集微扭转 镜的振动频率和位置，所述运算器根据微扭转镜的位置计算得到微扭转镜的振动幅值和相 位。
[0015] 进一步，微扭转镜的振动频率和位置通过采集反射光信号得到，或者微扭转镜的 振动频率和位置通过微扭转镜上设置的传感器得到，所述传感器反应微扭转镜的位置、速 度、角速度、加速度、角加速度;所述传感器包括电容传感器、压阻传感器、压电传感器，或电 磁传感器。
[0016] 与现有技术相比，本实用新型至少具有W下有益效果：
[0017] 本实用新型提出了一种基于自聚焦透镜和MEMS微扭转镜的扫描式结构光投影系 统，体积小、功耗低；同时结构光刷新率最大可与微扭转镜的振动频率一致，刷新率高;反馈 模块实时反馈MEMS微扭转镜反射镜面的位置，控制模块同步控制MEMS微扭转镜和激光光源 光功率，可得到稳定的结构光。
[0018] 进一步，自聚焦透镜把激光束转化点激光线，且该自聚焦透镜是双平面透镜，调透 镜长度即可调节焦距，焦距可做到很小，可会聚到其端面上，便于和准直系统等光学系统集 成，也可大大简化并减小光机系统体积。 【【附图说明】
】
[0019] 图1扫描式结构光投影系统图；
[0020] 图2(a)为光阔截面图；
[0021 ]图2(b)激光束光功率高斯分布图；
[0022] 图3(a)为多值结构光光功率分布示意图；
[0023] 图3(b)为二值结构光光功率分布示意图；
[0024] 图4结构光生成与控制示意图；
[0025] 图5基于光电反馈的扫描式结构光投影系统图；
[0026] 图6基于电容反馈的扫描式结构光投影系统图；
[0027] 图7为单高速光电探器微扭转镜光电检测系统示意图；
[0028] 图8为微扭转镜光电检测信号流程图；
[0029] 图9为单高速光电探器光电检测系统各部分信号图，其中，（9-a)微扭转镜的运动 图；（9-b)高速光电探测器的感测信号图；
[0030] 图10为双高速光电探器微扭转镜光电检测系统示意图；
[0031] 图11为双高速光电探器光电检测系统各部分信号图，其中，（11-a)微扭转镜的运 动图；（11-b)高速光电探测器的感测信号图；（Il-C)高速光电探测器的感测信号图；
[0032] 图12为图7的另一种变形结构示意图。 【【具体实施方式】】
[0033] 本实用新型提出了一种扫描式结构光投影系统，W得到稳定的扫描式结构光，采 用技术方案如下：
[0034] -种扫描式结构光投影系统，如图1，包括激光光源10、自聚焦透镜11 ,MEMS微扭转 镜13,反馈模块16,控制模块17。其中激光光源发出的激光束由自聚焦透镜生成激光线12; 激光线12由MEMS微扭转镜反射层反射，形成反射光线14,进而得到二维结构光15;反馈模块 实时反馈MEMS微扭转镜的振动频率与反射镜面位置;控制模块同步控制MEMS微扭转镜运动 和激光光源光功率。
[0035] 激光光源可被高速调制，其光功率在零到其最大功率之间可被连续调节或数字调 -H- T。
[0036] 自聚焦透镜用来把激光束生成激光线，选择合适长度的一维自聚焦透镜，可得到 一定焦距一定发散角的激光线;优选的一维自聚焦透镜是长方体透镜。
[0037] 自聚焦透镜是一种面对称自聚焦透镜，即自聚焦透镜的折射率关于中间面对称， 并在重直于对称面的方向上呈梯度变化，具体为折射率从对称面向两侧逐渐减小，激光光 源发出的激光束沿平行于对称面的方向入射到自聚焦透镜上，从而得到重直于对称面的具 有特定发散角的激光线。
[0038] MEMS微扭转镜的可动镜面可绕其转轴(X轴)实现一定频率一定角度的扭转;激光 线沿平行于MEMS微扭转镜转轴方向入射，被绕其转轴扭转的MEMS微扭转镜反射面反射，从 而得到二维结构光投影。
[0039] MEMS微扭转镜，布置在自聚焦透镜焦点附近，保证入射到微扭转镜的激光线光斑 小于其反射面尺寸，W保证激光线完全入射到MEMS微扭转镜上，从而可被完全反射。
[0040] MEMS微扭转镜具有可动镜面，其上有金属锻层(具体根据激光光源波长选择)作为 反射层，从而实现对入射激光线的高效率反射。
[0041 ]激光光源发出的激光束是高斯光束，由激光束转变为激光线后，激光线两端光功 率会明显小于中间部分，由此带来2D结构光光功率中间强两边很弱的情况，在此可选的，如 图2,在激光束或者激光线的传播路径上设置一矩形截面光阔，设激光传输至该处截面半径 为。Jy,则矩形光阔X向宽度a(或者说光阔在激光线的宽度方向尺寸a), a<2。，W限制激光 束X方向两侧光强弱的部分继续传输，从而改善结构光光强的均匀性;光阔高h设置足够大 或根据具体需求设置。
[0042] 反馈模块，实时采集MEMS微扭转镜的位置信号和振动频率信号，经其运算器运算 后实时得到MEMS微扭转镜的振动幅值和相位，并反馈给控制器。
[0043] 反馈信号可通过高速光电探测器采集反射光信号得到;反馈信号也可由电信号提 供：电信号可W由MEMS微扭转镜上集成的电容传感器、或压阻传感器、或压电传感器、或电 磁传感器等可反应可动镜面位置、（角)速度、（角)加速度等的传感器提供。
[0044] 控制模块可同步控制MEMS微扭转镜振动和激光光源光功率。控制器可控制MEMS微 扭转镜绕其扭转轴实现一定频率和幅值的扭转;控制器可实现激光光源的调制，控制激光 光源的功率，其功率可在零到其最大功率之间任意设置，所W得到的结构光可W是多值编 码条纹，如光功率按正弦规律变化的正弦结构光，如图3(a);当然也可W是二值编码条纹， 如图3(b)。
[0045] 控制模块可根据反馈模块得到的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，实时控制MEMS 微扭转镜和激光光源功率，从而保证激光光源的功率和MEMS微扭转镜的转角位置成一一对 应关系，得到稳定的结构光。如图4,入射激光线12保持不变，微扭转镜13绕其转轴(X轴)扭 转，反射激光线14的投影位置取决于MEMS微扭转镜的具体扭转角，根据反馈模块实时反馈 的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，控制各个时刻激光光源的功率，从而保证MEMS微扭转 镜相同扭转角下，激光光源可输出相同的光功率，从而得到稳定的结构光。
[0046] 本实用新型专利提出的基于自聚焦透镜和MEMS微扭转镜的扫描式结构光投影系 统及其控制方法，体积小、功耗低；同时结构光刷新率最大可与微扭转镜的振动频率一致， 刷新率高;增加反馈模块，实时反馈MEMS微扭转镜反射镜面的位置，控制器同步控制MEMS微 扭转镜和激光光源光功率，可得到稳定的结构光;且激光光源光功率可被高速调制，不仅可 到二值亮度的结构光，还可根据实际需要得到多值亮度的结构光，如正弦结构光，满足高精 度=维光学测量所需结构光的需要。
[0047] 下面根据附图和实施例对本实用新型做详细阐述：
[004引实施例一
[0049] 本实施例采用W下技术方案：
[0050] -种基于光电反馈的扫描式结构光投影系统，如图5,包括激光光源10、自聚焦透 镜11，一 MEMS微扭转镜13,一光电反馈模块46及控制模块17。其中激光光源发出的激光束由 自聚焦透镜生成激光线12;激光线12由MEMS微扭转镜反射层反射，形成反射光线14,进而得 到二维结构光15;光电反馈模块实时反馈MEMS微扭转镜的振动频率与反射镜面位置;控制 模块同步控制MEMS微扭转镜运动和激光光源光功率。
[0051] 激光光源波长808nm，最大功率lOOmW，可被高速调制，其光功率从0到IOOmW之间可 被连续调节或数字调节。
[0052] 在此选用长方体一维自聚焦透镜，用来把激光束生成激光线，自聚焦透镜长度设 为2.2mm，焦距1.8mm，可得到发散角45。的激光线。
[0053] MEMS微扭转镜的可动镜面可绕其转轴(X轴)实现5KHZ左右，±20度的机械角扭转， 从而线光源沿平行于MEMS微扭转镜转轴方向入射时，被正在绕其转轴扭转的MEMS微扭转镜 的反射面反射，得到二维结构光投影。
[0054] MEMS微扭转镜，布置在自聚焦透镜焦点附近，保证入射到微扭转镜的激光线光斑 小于其反射面尺寸，W保证激光线完全入射到MEMS微扭转镜上，从而可被完全反射。
[0055] MEMS微扭转镜具有可动镜面，其上有有金膜作为反射层，提高对激光线光源的反 射率。
[0056] 激光光源发出的激光束光斑直径约0.8mm，在光束入射到自聚焦透镜前用a = 0.6mm，h = lmm的矩形截面光阔限制激光束沿X向两侧较小光功率部分的继续传输，从而改 善得到的结构光的均匀性。
[0057] 光电反馈模块由反射镜和高速光电探测器检测模块组成，其中反射镜把对应位置 处出射的激光线反射到高速光电探测器上，高速光电探测器产生脉冲信号，经其运算器运 算后可实时得到MEMS微扭转镜的振动幅值、相位和频率，并反馈给控制器。
[0058] 控制模块可同步控制MEMS微扭转镜振动和激光光源光功率。控制器可实现激光光 源的调制，控制激光光源的功率，其功率可在0到IOOmW之间任意设置，所W得到的结构光可 W是多值编码条纹，如光功率按正弦规律变化的正弦结构光，如图3(a);当然也可W是二值 编码条纹，如图3(b)。控制模块可根据反馈模块提供的MEMS微扭转振动信息，通过控制其驱 动信号，使MEMS微扭转镜绕其扭转轴实现稳定频率和稳定幅值的扭转。
[0059] 控制模块可根据反馈模块得到的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，实时控制MEMS 微扭转镜和激光光源功率，从而保证激光光源的功率和MEMS微扭转镜的转角位置成一一对 应关系，得到稳定的结构光。如图4,入射激光线12保持不变，微扭转镜13绕其转轴(X轴)扭 转，反射激光线14的投影位置取决于MEMS微扭转镜的具体扭转角，根据反馈模块实时反馈 的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，控制各个时刻激光光源的功率，从而保证MEMS微扭转 镜相同扭转角下，激光光源可输出相同的光功率，从而得到稳定的结构光。
[0060] 实施例二
[0061] 本实施例采用W下技术方案：
[0062] -种基于电容反馈的扫描式结构光投影系统，如图5,包括激光光源10、自聚焦透 镜11，一 MEMS微扭转镜13,一电容反馈模块46及控制模块17。其中激光光源发出的激光束由 自聚焦透镜生成激光线12;激光线12由MEMS微扭转镜反射层反射，形成反射光线14,进而得 到二维结构光15;反馈模块实时反馈MEMS微扭转镜的振动频率与反射镜面位置;控制模块 同步控制MEMS微扭转镜运动和激光光源光功率。
[0063] 激光光源波长660nm，最大功率50mW，可被高速调制，其光功率从0到50mW之间可被 连续调节或数字调节。
[0064] 在此选用长方体自聚焦透镜，用来把激光束生成激光线，自聚焦透镜长度设为 2mm，焦距2mm，可得到发散角55°的激光线；
[0065] MEMS微扭转镜的可动镜面可绕其转轴(X轴）实现UKHz左右，± 20度的机械角扭 转，从而线光源沿平行于MEMS微扭转镜转轴方向入射时，被正在绕其转轴扭转的MEMS微扭 转镜的反射面反射，得到二维结构光投影。
[0066] MEMS微扭转镜具有可动镜面，其上有金膜作为反射层，提高对激光线光源的反射 率。
[0067] MEMS微扭转镜自身集成了电容传感器。
[0068] 电容反馈模块可根据MEMS微扭转镜振动过程中电容传感器提供的电容变化信号， 经其运算器运算后可实时得到MEMS微扭转镜的振动幅值、相位和频率，并反馈给控制模块。
[0069] 控制模块可同步控制MEMS微扭转镜振动和激光光源光功率。控制器可实现激光光 源的调制，控制激光光源的功率，其功率可在O-SOmW之间任意设置，所W得到的结构光可W 是多值编码条纹，如光功率按正弦规律变化的正弦结构光，如图3(a);当然也可W是二值编 码条纹，如图3 (b)。控制模块可根据反馈模块提供的MEMS微扭转振动信息，通过控制其驱动 信号，使MEMS微扭转镜绕其扭转轴实现稳定频率和稳定幅值的扭转。
[0070] 控制模块可根据反馈模块得到的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，实时控制MEMS 微扭转镜和激光光源功率，从而保证激光光源的功率和MEMS微扭转镜的转角位置成一一对 应关系，得到稳定的结构光。如图4,入射激光线12保持不变，微扭转镜13绕其转轴(X轴)扭 转，反射激光线14的投影位置取决于MEMS微扭转镜的具体扭转角，根据反馈模块实时反馈 的MEMS微扭转镜的幅值、相位、频率，控制各个时刻激光光源的功率，从而保证MEMS微扭转 镜相同扭转角下，激光光源可输出相同的光功率，从而得到稳定的结构光。
[0071] 本实用新型反馈模块根据MEMS微扭转镜振动过程中高速光电探测器产生脉冲信 号或者电容传感器提供的电容变化信号，经其运算器运算后可实时得到MEMS微扭转镜的振 动幅值、相位和频率，具体是通过W下系统和方法实现的：
[0072] 第一种情况:采用一个光电探测器，实现微扭转镜振动幅值和相位的计算。
[0073] 请参阅图7所示，系统10'主要包括具有透光区12'的固定框11'、靠近透光区12'边 缘的固定框内一侧布有一个高速光电探测器13'、固定在固定框11'内的谐振式微扭转镜 14'和激光器15'。
[0074] 高速光电探测器13'、固定在固定框内的微扭转镜14'和激光器15'均固定在固定 框11'上，并保证各组件的定位关系和定位精度，该固定框11'透光区12'的四周为不透光材 质；从激光器15'出射的激光光线经微扭转镜14'反射后射出，扫描范围为0;高速光电探测 器位于e范围内扫描角度为a的边界处(曰冰），并在微扭转镜的扫描路径上，即固定框内部透 光区与不透光交界处。具体地说，高速光电探测器13'布置在固定框11'的边缘，且设置在微 扭转镜的扫描范围内，但是高速光电探测器13'没有布置在透光区12'。
[0075] 请结合图8和图9所示：当激光器15'射出的光经微扭转镜14'反射，扫描经过高速 光电探测器13'时，光电探测器13'可感知到微扭转镜的位置信号，控制系统根据时间等因 素运算可得到微扭转镜振动的幅值和相位。
[0076] 计算原理具体如下:激光器15'、微扭转镜14'、光电探测器13'安装固定在固定框 11'内，位置明确，均为已知；W光电探测器产生的两相邻(时间间隔小于T/2)脉冲信号中首 个脉冲信号产生的时刻点为计时起始点，取微扭转镜14'的一个振动周期T，ti时刻和t2时 亥IJ，微扭转镜反射的光线经过光电探测器13'，此时微扭转镜的位置幅值为山，探测器感测 到微扭转镜反射光扫描经过的信号，ti和t2时刻的中间时刻^微扭转镜达到最大幅值，
时刻扫描镜位于初始位置;微扭转镜的振动幅值Ao和初相位梦的运算如下：
[0077] 幅值运算：
[0078] 计时起始点tl时刻
[0079] t2 时刻：
[0080] 良P :
[0081]
[0082]
[00削如上两式相加得：
[0084]
[0085]
[0086] 初相位：
[0087]
[0088] 第二种情况:采用两个光电探测器，其中，一个光电探测器是用于计算微扭转镜的 振动幅值和相位，另外一个光电探测器是用于抵消因封盖在固定框架上的装配、及微扭转 镜和激光器安装引起的微扭转镜幅值偏差。
[0089] 系统组成如图10'，该系统20'主要包括具有透光区12'的固定框11'、靠近透光区 12'边缘的固定框11'内两侧各布有一个高速光电探测器13'和46'、固定在固定框11'内的 谐振式微扭转镜14'和激光器15'。
[0090] 高速光电探测器13'和46'、固定在固定框11'内的微扭转镜14'和激光器15'均固 定在固定框11'上，并保证各组件的定位关系和定位精度，该固定框11'透光区12'的四周为 不透光材质；从激光器15'出射的激光光线经微扭转镜14'反射后射出，扫描范围为0;高速 光电探测器13'和46'位于0范围内扫描角度为a的边界处(a<0)，并在微扭转镜的扫描路径 上，即固定框内部透光区与不透光交界处。
[0091] 与采用一个光电探测器相比，增加了第二高速光电探测器46'，目的在于可减少由 于装配误差带来的振动幅值计算的误差。装配过程中把两高速光电探测器装配到固定框封 盖上各自的位置偏差带来的微扭转镜振动幅值偏差为A 1和A 2,设封盖与固定框之间的装 配误差与微扭转镜、激光器装配误差带来的微扭转镜振动幅值总偏差A :如图10示：当激光 器射出的光经微扭转镜反射，扫描经过高速光电探测器13 '和46 '时，光电探测器可感知到 微扭转镜的位置信号，控制系统根据时间等因素运算可得到微扭转镜振动的幅值和相位， 微扭转镜的运动、光电探测器感知的信号如图11示。
[0092] 激光器15'、微扭转镜14'、光电探测器13'和46'安装固定在固定框内，位置明确， 均为已知；W光电探测器13'或46'其中一个(此处W光电探测器13'为例)产生的两相邻(时 间间隔小于T/2)脉冲信号中首个脉冲信号产生的时刻点为计时起始点，如图11示，取微扭 转镜的一个振动周期T，ti时刻和t2时刻，微扭转镜反射的光线经过光电探测器13'，此时微 扭转镜的位置幅值为山，探测器13'感测到微扭转镜反射光扫描经过的信号，并产生脉冲信 号;t3时刻和t4时刻，微扭转镜反射的光线经过光电探测器46'，此时微扭转镜的嶋估为 Cb,探测器46'感测到微扭转镜反射光扫描经过的信号，并产生脉冲信号
才 刻扫描镜位于初始位置;考虑装配误差，微扭转镜的振动幅值Ao运算原理如下：[0093] 对于高速光电探测器13'：
[0094]
[0095]
[0096]
[0097]
[009引
[0099] 如上两式相加得：
[0100]
[0101]
[0102] Ao*cos(3t A ti/T)=di+Ai+A[0103] 对于高速光电探测器46'：
[0104]
[0105]
[0106]
[0107]
[010 引
[0109]
[0110]
[0111]
[0112]
[0113]
[0114]
[0115] 从式中可看出，综合考虑高速光电传感器13'和46'，封盖与固定框之间的装配误 差与微扭转镜、激光器装配误差引起的微扭转镜振动幅值总偏差A被抵消，减小了幅值计 算误差。
[0116] 采用一个光电探测器，还可W有变形形式，例如在微扭转镜扫描角度为a的边界处 (曰<0)，并在ID微扭转镜的扫描路径上设置一反射镜66'，当微扭转镜扫描至该处时，扫描光 线经反射镜反射至光电探测器13 '上，如图12，同样可测得微扭转镜的相位和幅值信息。
【主权项】
1. 一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:包括:激光光源（10)、微扭转镜、反馈模块 (16)，以及控制模块（17)，其中，激光线（12)沿平行于微扭转镜转轴方向入射，该入射光线 被转动的微扭转镜反射后，形成二维结构光投影;反馈模块与微扭转镜连接用以采集微扭 转镜的振动频率和位置，控制模块的输入端与反馈模块的输出端连接，用以接收反馈模块 的信号，控制模块的输出端与激光光源和微扭转镜连接，用以控制微扭转镜的运动和激光 光源的光功率，保证微扭转镜在相应的扭转角下，激光光源输出与目标结构光图案相符的 光功率。2. 根据权利要求1所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:激光光源发出的激 光束通过自聚焦透镜(11)转变为激光线。3. 根据权利要求2所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:在激光线的入射光 路上设置有截面光阑，以限制激光线两侧光强较弱的部分继续传输，改善结构光光强的均 匀性。4. 根据权利要求3所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:设激光线传输至截 面光阑处的截面半径为rx、r y，则截面光阑的尺寸a满足:a〈2rx，其中，a为激光线的宽度尺 寸。5. 根据权利要求3所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:所述微扭转镜布置 在自聚焦透镜的焦点附近，保证入射到微扭转镜的激光线光斑小于微扭转镜的反射面尺 寸，以保证激光线完全入射到微扭转镜上，从而被完全反射。6. 根据权利要求5所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:微扭转镜的可动镜 面上设置有金属镀层，作为反射层。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:所述 的反馈模块包括采集单元和运算器，所述采集单元用于采集微扭转镜的振动频率和位置， 所述运算器根据微扭转镜的位置计算得到微扭转镜的振动幅值和相位。8. 根据权利要求7所述的一种扫描式结构光投影系统，其特征在于:微扭转镜的振动频 率和位置通过采集反射光信号得到，或者微扭转镜的振动频率和位置通过微扭转镜上设置 的传感器得到，所述传感器反应微扭转镜的位置、速度、角速度、加速度、角加速度;所述传 感器包括电容传感器、压阻传感器、压电传感器，或电磁传感器。
【文档编号】G02B26/08GK205718875SQ201620668363
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】夏长锋, 宋秀敏, 乔大勇, 游桥明
【申请人】西安励德微系统科技有限公司