[发明专利]高速激光3D成像装置及方法

摘要

本发明涉及一种高速激光3D成像装置及方法，该装置包括激光发射器、偏振器、四分之一波片、声光偏转器和光电探测器，所述激光发射器、偏振器、四分之一波片和声光偏转器依次沿着光轴设置，所述光电探测器设于偏振器的反射方向，用于接收由偏振器偏转的光，所述四分之一波片位于偏振器和声光偏转器之间，用于使透过偏振器的线偏振光转成圆偏振光以及使声光偏转器反馈的光转成线偏转光，所述声光偏转器用于接收圆偏振光并产生衍射扫描物体，所述偏振器构造成将激光发射器发射激光转成线偏转光以及将由四分之一波片反馈的线偏转光偏转到光电探测器。该成像装置及方法能够快速高效的进行3D成像，且无机械部件、全固态部件，光损失少。 1

主权项

1.一种高速激光3D成像装置，其特征在于，包括激光发射器、偏振器、四分之一波片、声光偏转器和光电探测器，所述激光发射器、偏振器、四分之一波片和声光偏转器依次沿着光轴设置，所述光电探测器设于偏振器的反射方向，用于接收由偏振器偏转的光，所述四分之一波片位于偏振器和声光偏转器之间，用于使透过偏振器的线偏振光转成圆偏振光以及使声光偏转器反馈的光转成线偏转光，所述声光偏转器用于接收圆偏振光并产生衍射扫描物体，所述偏振器构造成将激光发射器发射激光转成线偏转光以及将由四分之一波片反馈的线偏转光偏转到光电探测器。

2.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述激光发射器的发射前端设置有第一透镜，所述第一透镜与偏振器之间设有分光镜，用于将第一透镜产生的单束光分成多束光。

3.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述偏振器包括旋转偏振器或两个正交偏振器。

4.如权利要求4所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述偏振器与光电探测器之间设置有第二透镜。

5.如权利要求5所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述偏振器与第二透镜之间设置有前四分之一波片，以及在第二透镜与光电探测器之间设置有后四分之一波片。

6.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述偏振器进一步构造成将由四分之一波片反馈的线偏振光旋转90度，以反馈到光电探测器。

7.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述声光偏转器通过声场产生变化光栅，对物体进行衍射扫描。

8.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述偏振器包括正交的两个偏振器，两个偏振器与分别激光发射器的发射光成45°和135°。

9.如权利要求1所述的高速激光3D成像装置，其特征在于，所述光电探测器包括波长为600纳米的红外光电管。

10.一种高速激光3D成像方法，其特征在于，采用如权利要求1－9任一项所述的高速激光3D成像装置进行成像，该方法包括如下步骤：

通过激光发射器发射激光，激光进入偏振器；

通过偏振器将发射光分成线偏振光，通过四分之一波片将线偏振光转成圆偏振光，圆偏振光进入声光偏转器；

通过声光偏转器偏转产生变化光栅，使激光对被测对象进行衍射扫描；

扫描的激光由被测对象反射，经过声光偏转器偏转，再经过四分之一波片后，变成线偏振光，通过偏振器偏振90度并反馈到光电探测器；

通过光电探测器得出被测对象光数据信息，经过分析处理后，形成相应的物体图像。