[实用新型]结构光模块、三维扫描装置及以及电子装置

说明书

本实用新型涉及一种三维扫描装置及其结构光模块，转动第一光学组件可改变原始光斑的传播方向，从而使发射器的视场角发生变化，第二光学组件同步转动则可保证接收器能够接收到反射光斑。随着第一光学组件转动，发射器会依次从多个不同的视场角投射出原始光斑，而接收器按预设频率接收则可获取多组反射光斑。每组反射光斑与对应的原始光斑比对均可得到一组待测物体的点云。通过将多组点云叠加，便可获得待测物体的三维信息。由于待测物体的三维信息最终由多组点云叠加得到，故每组点云内允许存在部分缺失。因此，发射器的发射功率可相应缩小，能效可得到提升。此外，本实用新型还提供一种电子装置。

技术领域

本实用新型涉及光学测量技术领域，特别涉及一种结构光模块、三维扫描装置以及电子装置。

背景技术

结构光技术，在非接触光学三维测量领域是一种常见的测量方式。结构光技术具有成本较低、精度高等优势，故被广泛应用。结构光技术的原理是，先由发射器对物体发射特定图案的光斑，再经由相机接收物体表面反射的光斑图案编码，最终利用三角原理计算出物体的三维坐标。

然而，现有的结构光模块在应用于3D重构时还存在若干缺陷。譬如，扫描精度不高，存在点云失真。为了使得扫描精度符合要求，一般是采取增强发射器的发射功率的方式，而这又会导致结构光模块的能效偏低。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有结构光模块能效较低的问题，提供一种能效较高的结构光模块、三维扫描装置以及电子装置。

一种结构光模块，包括：

发射器；

第一光学组件，所述发射器发出的原始光斑可经所述第一光学组件投射于待测物体；

接收器；及

第二光学组件，所述原始光斑经所述待测物体反射形成的反射光斑可穿过所述第二光学组件，并由所述接收器接收；

其中，所述第一光学组件及所述第二光学组件分别绕相互平行的第一转轴及第二转轴可同步旋转，以改变所述原始光斑及所述反射光斑的传播方向。

上述结构光模块，转动第一光学组件可改变原始光斑的传播方向，从而使发射器的视场角发生变化，第二光学组件同步转动则可保证接收器能够接收到反射光斑。随着第一光学组件转动，发射器会依次从多个不同的视场角投射出原始光斑，而接收器按预设频率接收则可获取多组反射光斑。每组反射光斑与对应的原始光斑比对均可得到一组待测物体的点云。通过将多组点云叠加，便可获得待测物体的三维信息。由于待测物体的三维信息最终由多组点云叠加得到，故每组点云内允许存在部分缺失。因此，发射器的发射功率可相应缩小，能效可得到提升。

在其中一个实施例中，所述原始光斑及所述反射光斑分别在所述第一光学组件及所述第二光学组件内发生光反射。

由于反射只改变光线的传播路径。因此，通过反射，可有效地避免原始光斑及反射光斑在传播过程中发生变形，以保证上述结构光模块的测量精度。

在其中一个实施例中，所述第一光学组件及所述第二光学组件均为棱镜，所述第一光学组件的两个侧面分别构成第一入射面及第一出射面，所述第一转轴平行于所述第一入射面和所述第一出射面并垂直于所述发射器的中心轴；所述第二光学组件的两个侧面分别构成第二入射面及第二出射面，所述第二转轴平行于所述第二入射面和所述第二出射面并垂直于所述接收器的中心轴。

由于棱镜可由玻璃、树脂等光学材料一体成型，故使得第一光学组件及第二光学组件的结构更可靠。

在其中一个实施例中，所述第一入射面垂直于所述第一出射面，所述第二入射面垂直于所述第二出射面，所述发射器的发射端与所述接收器的接收端相对设置，所述第一光学组件及所述第二光学组件位于所述发射器与所述接收器之间，且所述第一入射面朝向所述发射器的发射端，所述第二出射面朝向所述接收器的接收端。