[发明专利]一种三维扫描光输出装置及三维扫描系统

说明书

本发明实施例公开了一种三维扫描光输出装置及三维扫描系统。该三维扫描光输出装置包括红外激光光源、光纤、光分路单元、光准直单元以及光束方向调整单元；红外激光光源的输出端与光纤的一端连接，通过光纤输出红外激光；光分路单元包括一个输入端和多个输出端，输入端与光纤的另一端连接；光准直单元与光分路单元的多个输出端耦合连接，用于准直光分路单元的输出端输出的红外激光；光束方向调整单元，位于光准直单元的出射光路上，用于改变红外激光的传播方向。本发明实施例的技术方案，提供具有高光束质量的三维扫描光源，红外光能避免投影光和可见光之间的相互干扰，以利于制造更高扫描精度的三维扫描系统。

技术领域

本发明实施例涉及三维成像技术，尤其涉及一种三维扫描光输出装置及三维扫描系统。

背景技术

三维激光扫描技术是20世纪90年代中期出现的一项高新技术，这是一种新的全自动高精度立体扫描技术，它可以直接通过激光的扫描，将各种复杂的、不规则的实物和实景的三维数据完整的采集到电脑中，从而快速重构出目标的三维模型，同时，其采集的三维激光点云数据可进行多种后期处理工作，如计量、测绘、模拟、检测、虚拟现实等，在汽车制造、船舶制造以及飞机制造等现代工业中，经常通过这种具备高精度的三维激光扫描技术辅助零部件的对接。

在激光扫描过程中，选择合适的激光光源往往是影响整个扫描结果的重要因素。伴随着电子技术和激光技术的发展，激光扫描仪的投影光由原来的点激光发展到了线激光，大大提升了扫描的速度和精度，但输出光所采用的光源依然是传统的半导体激光器，且输出光是可见的红光，这种光源虽然清晰可见，但光束质量差，易发散，光线对人眼刺激大，并且容易同可见光相互干扰，不利于未来真彩色成像的发展。

发明内容

本发明实施例提供一种三维扫描光输出装置及三维扫描系统，以提供具有高光束质量的三维扫描光源，红外光能避免投影光和可见光之间的相互干扰，以利于制造更高扫描精度的三维扫描系统。

第一方面，本发明实施例提供一种三维扫描光输出装置，包括红外激光光源、光纤、光分路单元、光准直单元以及光束方向调整单元；

所述红外激光光源的输出端与所述光纤的一端连接，通过所述光纤输出红外激光；

所述光分路单元包括一个输入端和多个输出端，所述输入端与所述光纤的另一端连接；

所述光准直单元与所述光分路单元的多个所述输出端耦合连接，用于准直所述光分路单元的输出端输出的红外激光；

所述光束方向调整单元，位于所述光准直单元的出射光路上，用于改变红外激光的传播方向。

可选的，所述红外激光光源包括发射红外激光的光纤激光器。

可选的，所述红外激光的波长范围为2μm～5μm。

可选的，所述光纤激光器为拉曼光纤激光器。

可选的，所述光纤激光器为掺稀土元素光纤激光器。

可选的，所述稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的至少一种。

可选的，所述光准直单元包括多个透镜组，每个所述透镜组与所述光分路单元的所述输出端一一对应设置。

可选的，每个所述透镜组包括一个准直透镜和一个柱面透镜；

所述准直透镜用于准直所述光分路单元的所述输出端输出的红外激光；

所述柱面透镜用于将所述准直透镜准直后的红外激光汇聚为线状红外激光。

可选的，所述光束方向调整单元包括平面反射镜与旋转机构，所述旋转机构带动所述平面反射镜旋转，以改变红外激光的传播方向。

第二方面，本发明实施例还提供一种三维扫描系统，包括上述的三维扫描光输出装置。