[发明专利]三维扫描系统

说明书

本发明提供一种三维扫描系统包含投影模组、取像模组及分光模组。投影模组包含光源及图案产生器。光源提供波长相异的第一光束及第二光束。图案产生器接收第一光束以投射第一图案，及接收第二光束以投射第二图案。取像模组撷取第一图案及第二图案投射在待测物的影像。分光模组包含第一反射面及第二反射面。第一反射面反射第一光束以将第一图案投射于待测物，并将经待测物反射的第一光束反射至取像模组。第二反射面反射第二光束以将第二图案投射于待测物，并将经待测物反射的第二光束反射至取像模组。

技术领域

本发明是有关于一种三维扫描系统，特别是指一种能够提高解像深度范围的三维扫描系统。

背景技术

扫描装置可用来建立物体三维模型，并可被应用在许多不同的范畴当中。例如动画师可利用扫描装置建立物体的三维模型，以减少手动绘图的时间，又例如齿模师可利用扫描装置取得病患牙齿的三维模型，以制作适合病患的假牙。在现有技术当中，扫描装置可通过发射具有固定图案的投影光束至待扫描的物体，并根据经物体反射后的光所呈现的图案来建立物体的三维模型。由于物体的表面可能具有花纹或凹凸等特征，因此经过待扫描物体反射后的光所呈现的图案会与原本的固定图案有所差异，而扫描装置即可根据两者的差异取得待扫描物体的特征以建立其三维模型。

然而，受限于内部元件的物理特性，扫描装置对于在特定景深范围内的物体虽能解析并取得有效的深度资讯，然而对于在特定景深范围外的物体则只能取得误差较大的深度资讯，而无法有效地使用在后续的应用。在现有技术中，倘若使用者欲提高能够有效解像的深度范围，就必须在扫描装置中采用对应规格的物理元件，例如特殊镜片材料或者特殊的曲率形状，导致硬体成本过高，也增加扫描装置的体积，因此在制造及使用上都可能造成不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维扫描系统，提高有效解像的深度范围。

为到达上述目的，本发明提供一种三维扫描系统，包含：投影模组，包含：光源，用以提供第一光束及第二光束，其中该第一光束具有第一波长，及该第二光束具有与该第一波长相异的第二波长；及图案产生器，用以接收该第一光束以投射第一图案，及接收该第二光束以投射第二图案；取像模组，用以撷取该第一图案及该第二图案投射在待测物的影像；及分光模组，包含：第一反射面，用以反射该第一光束以将该第一图案投射于该待测物，并将经该待测物反射的该第一光束反射至该取像模组；及第二反射面，与该第一反射面平行，用以反射该第二光束以将该第二图案投射于该待测物，并将经该待测物反射的该第二光束反射至该取像模组。

较佳的，该光源是在相异时段中提供该第一光束及该第二光束。

较佳的，该光源是同时提供该第一光束及该第二光束。

较佳的，该第一图案及该第二图案具有相同图案结构。

较佳的，该分光模组另包含：镜片，具有第一面及第二面，其中该第一面及该第二面之间具有一厚度；其中：该第一面镀有第一反射膜以形成该第一反射面；及该第二面镀有第二反射膜以形成该第二反射面。

较佳的，该分光模组另包含：第一镜片，镀有第一反射模以形成该第一反射面；及第二镜片，镀有第二反射模以形成该第二反射面；其中该第一镜片及该第二镜片为平行设置且相距一距离。

较佳的，该第一反射面允许该第二波长的该第二光束穿透。

较佳的，该投影模组还包含第一透镜组，该第一透镜组导引该第一光束以入射至该第一反射面，该第一透镜组导引该第二光束以入射至该第二反射面。

较佳的，该投影模组还包含第二透镜组，该第二透镜组传递该第一光束至该影像撷取单元，该第二透镜组传递该第二光束至该影像撷取单元。

较佳的，该第一反射面反射具有该第一波长的该第一光束，且该第一反射面允许具有该第二波长的该第二光束通过。