CN214224008U

CN214224008U - 一种测量范围可调的3d结构光传感器

Info

Publication number: CN214224008U
Application number: CN202022943602.4U
Authority: CN
Inventors: 周剑; 方斌
Original assignee: Suzhou Shallow Optical Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Shallow Optical Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2030-12-10

Abstract

一种测量范围可调的3D结构光传感器，包括数字投影光机，与数字投影光机连接并置于其前端的投影镜头、面阵相机，与面阵相机连接并置于其前端的成像镜头，安装有相应软件的控制板卡，具有调整机构的平面反射镜。控制板卡同时与数字投影光机和面阵相机连接，控制板卡控制数字投影光机投射出包含所需的结构光的投影图像，同时控制面阵相机同步采集相应的投影图像。本实用新型所述的测量范围可调的3D结构光传感器，灵活可变，可通过调整平面反射镜的折转角度，调整投影光机和成像镜头的工作距离，进而得到不同的测量范围，适用于更多的使用场景，并具有调节简单及结构紧凑的优点。

Description

一种测量范围可调的3D结构光传感器

技术领域

本实用新型涉及一种3D结构光传感器，尤其涉及一种测量范围可调的3D结构光传感器。

背景技术

目前市面上的3D结构光传感器，一般针对不同的测试场景或者测量范围，会对应不同型号的产品，即一款型号的3D传感器一般只能对应一个特定的测量范围或应用场景，这就限制了3D传感器的使用范围，比如说我们想测量一外形尺寸在３０ｍｍ左右的光学模组，那么为了充分利用精度，我们应该选择测量范围尽量接近的３Ｄ结构光传感器，如５０Ｘ４０ｍｍ左右的传感器；可是如果我们遇到待测外形尺寸为８０ｍｍ的光学模组，那么５０Ｘ４０ｍｍ的３Ｄ结构光传感器就不再适用了，除非我们进行多次的拼接检测，而这会降低设备精度和提高测量时间，否则我们需要采购新的更大视野的３D传感器来进行检测。而由于3D传感器的成本和价格一般较高，因此我们希望设计一款测量范围可调的3D传感器，来实现3D传感器的重复利用，以降低成本，提高其使用范围。

发明内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：设计一款测量范围可调的3D传感器，来实现3D传感器的重复利用，以降低成本，提高其使用范围。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种测量范围可调的3D结构光传感器，包括底板，以及设置在底板上的可旋转反射镜、成像装置和投影装置，所述成像装置的光轴线与所述投影装置的光轴线位于同一平面，所述可旋转反射镜设置在所述成像装置和所述投影装置的一侧，并且被配置成所述投影装置发出的结构光通过目标物体反射后经所述可旋转反射镜被所述成像装置采集。

优选地，所述可旋转反射镜的镜面中心在所述成像装置或投影装置的光轴线上。

优选地，所述可旋转反射镜为360°可旋转装置，所述可旋转反射镜至少包括两个镜面，所述可旋转反射镜在旋转时，所述成像装置的光轴线通过所述可旋转反射镜反射后与所述投影装置的光轴线相交，且交点在所述投影装置的光轴线上。

优选地，所述成像装置和/或所述投影装置具有可变光圈。

优选地，所述成像装置和/或所述投影装置具有对焦功能。

优选地，所述成像装置与所述投影装置之间电性连接有同步触发器。

优选地，所述传感器还包括用于控制投影装置投射出固定的结构光图案的控制器，所述控制器与所述成像装置和所述投影装置电性连接。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：针对不同的待测物，调整待测物与3D结构光之间的工作距离，通过光路的折转，使成像系统经过镜面反射后，其镜像与投影系统形成三角关系，从而通过三角测距实现3D定位测试,实现3D传感器的重复利用，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构图

图2是本实用新型测量范围可调整原理图

图中，101-平面反射镜，102-平面反射镜调整固定机构，201-成像镜头，202-面阵相机，301-投影光机，302-投影镜头，100-可旋转反射镜，200-成像装置，300-投影装置，400-控制器，500-底板，

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种测量范围可调的3D结构光传感器,包含可旋转反射镜100、成像装置200、投影装置300、控制器400和底板500，可旋转反射镜100包含平面反射镜101和平面反射镜调整固定机构102，成像装置200包含成像镜头201和面阵相机202，投影装置包含投影光机301和投影镜头302。

在测量时，

调整待测物与传感器之间的工作距离，使得两者之间的距离更远，观察投影装置投射范围大小，使得投射范围略大于待测物体大小，固定当前待测物与传感器之间的工作距离，调整投影镜头的对焦环，使得投影图像清晰的投射在待测物体的表面位置。调整平面反射镜，并实时获取成像装置中的图像，使得投影装置中的图像中心位于成像装置中所获取图像的正中心，此时投影装置的光轴与成像装置的光轴交点正好位于待测物体的中心。调整成像镜头的对焦环，使得待测物体成像清晰。调整投影镜头的光圈以及成像镜头的光圈，以平衡测量图像的亮度及测量的景深。

运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于，包括底板（500），以及设置在底板（500）上的可旋转反射镜（100）、成像装置（200）和投影装置（300），所述成像装置（200）的光轴线与所述投影装置（300）的光轴线位于同一平面，所述可旋转反射镜（100）设置在所述成像装置（200）和所述投影装置（300）的一侧，并且被配置成所述投影装置（300）发出的结构光通过目标物体反射后经所述可旋转反射镜（100）被所述成像装置（200）采集。

2.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述可旋转反射镜（100）的镜面中心在所述成像装置（200）的光轴线上。

3.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述可旋转反射镜（100）为360°可旋转装置，所述可旋转反射镜（100）至少包括两个镜面，所述可旋转反射镜（100）在旋转时，所述成像装置（200）的光轴线通过所述可旋转反射镜（100）反射后与所述投影装置（300）的光轴线相交，且交点在所述投影装置（300）的光轴线上。

4.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述成像装置（200）和/或所述投影装置（300）具有可变光圈。

5.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述成像装置（200）和/或所述投影装置（300）具有对焦功能。

6.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述成像装置（200）与所述投影装置（300）之间电性连接有同步触发器。

7.如权利要求1所述一种测量范围可调的3D结构光传感器，其特征在于：所述传感器还包括用于控制投影装置（300）投射出固定的结构光图案的控制器（400），所述控制器（400）与所述成像装置（200）和所述投影装置（300）电性连接。