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《3-激光扫描转镜扫描轨迹的分析计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第38卷第4期中国激光Vol.38,No.42011年4月CHINESEJOURNALOFLASERSApril,2011激光扫描转镜扫描轨迹的分析计算纪荣祎赵长明陈国(北京理工大学光电学院,北京100081)摘要扫描转镜是激光扫描探测系统的重要组成部分。从几何光学原理出发,以旋转六面转镜扫描为例,推导出扫描轨迹的表达式,分析了入射光线位置与扫描轨迹的关系,并给出了扫描角度与扫描轨迹的关系曲线。系统本身的结构特点是产生扫描非线性和非对称性的根源。为了减小扫描轨迹的非线性,提出了一种使用曲面反射镜的扫描系统,并对其扫描轨迹进行了求解和计算。由计算结
2、果可知,该系统能有效克服平面转镜扫描系统的非线性特性。关键词成像系统;激光扫描;扫描轨迹;扫描非线性中图分类号TN249文献标识码Adoi:10.3788/CJL201138.0408003AnalysisandCalculationofScanTraceofLaserScanningRotationMirrorJiRongyiZhaoChangmingChenGuo(CollegeofPhoto-ElectricityEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abs
3、tractThescanningrotationmirrorisoneofthemostimportantcomponentsinlaserscanningdetectingsystem.Basedontheprincipleofgeometricaloptics,ananalyticalexpressionforthescantraceofhexahedralcolumnrotationmirrorisderived.Therelationshipbetweenthepositionofincidentbeamtorotationmirrora
4、ndthescantraceisalsoanalyzed.Inaddition,therelationcurveofscantraceversusscanningangleisproduced.Thestructuralcharacteristicsofthesystemaretheoriginofcreatingscanningnonlinearityandasymmetry.Inordertoreducethenonlinearityofscantrace,acurvedrotatingmirrorscanningsystemispropos
5、ed,andthescantraceforcurvedrotatingmirroriscomputed.Thenumericalresultsforthedesignedrotationmirrorsystemshowthatthesystemcansolvethenonlinearityproblemofplanerotatingmirroreffectively.Keywordsimagingsystems;laserscanning;scantrace;scanningnonlinearityOCIScodes110.6880;120.57
6、00;120.58001引言在转镜扫描时,以匀速旋转的扫描转镜在平面目标[9]激光扫描探测系统是一种快速获取目标三维信上的扫描轨迹是非线性的,其扫描点之间的平移[3]距离随转镜扫描角度的增大而增大。这种随转角息的新技术,在工业生产、机械加工、国防、医学和影视娱乐等领域有着广泛的应用[1,2]。在激光扫描探变化引起的非线性特性影响了对目标表面轮廓的均测系统中,主要的扫描方式有机械转镜扫描和振镜匀探测和目标三维模型的建模精度。(检流计)扫描[3～7],其中机械转镜扫描因具有扫描本文以六面转镜为例,通过使用反射定理的矢量[10]表示方法,求解了反射光束
7、和扫描轨迹的解析表角度大、回扫快、光损耗小、抗干扰性能强、结构简单和速度稳定性高等特点[5～9]而被广泛应用。但是,达式,分析了扫描转镜和入射光线的相对位置对扫描收稿日期:2010-10-26;收到修改稿日期:2010-12-13基金项目:国防科技工业技术基础科研项目(J172009C001)资助课题。作者简介:纪荣祎(1984—),男,博士研究生,主要从事三维扫描激光探测系统方面的研究。E-mail:xiaoxiao8673@163.com导师简介:赵长明(1960—),男,博士,教授,博士生导师,主要从事新型激光器件与技术、光电子信息技术与系
8、统等方面的研究。E-mail:zhaochm1@263.net0408003-1中国激光轨迹非线性特性的影响,并提出了新的扫描结构来减又
