[發明專利]一種用于三維掃描的DLP投影系統

在審

• 申請號: 201710346322.5
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN106990661A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 吳俊;李文靜
• 申請（專利權）人: 合肥蔚星光電科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及三維掃描設備領域，特別是一種用于三維掃描的DLP投影系統。

背景技術

三維掃描是用于對物體空間外形結構和色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標的一種技術。它的重要意義在于能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為實物數字化提供了相當方便快捷的手段。三維掃描技術能實現非接觸測量，且具有速度快、精度高的優點，而且其測量結果能直接與多種軟件接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術應用日益普及的今天很受歡迎。用三維掃描儀對手板，樣品、模型進行掃描，可以得到其立體尺寸數據，這些數據能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統中可以對數據進行調整、修補、再送到加工中心或快速成型設備上制造，可以極大的縮短產品制造周期。

三維掃描設備可以分為三坐標測量機，銑削測量機，照相式掃描儀，激光掃描儀等。其中，三維激光掃描儀因為其精度高，對環境要求低，非接觸等特點，近年來發展速度迅猛。三維激光掃描儀的核心部分是DLP投影系統，而DMD光調制器是DLP投影系統中關鍵部件之一，DMD是由美國德州儀器(TI)獨家掌握并開發的數字圖像芯片，它整合了微機電結構電路單元，利用COMS、SRAM記憶單元所制成。當DMD正常工作的時候，光通過光學部件照射到DMD上，DMD表面布滿的體積微小可電路控制轉動的鏡片便會通過轉動來反射光線，再配合照明光學系統和投影光學系統便能投射出由三原色（RGB）構成的畫面。該技術比使用液晶技術的投影系統在光強、視頻影像顯示及對比度方面都顯示出很大的優越性。

目前市面上的三維激光掃描儀的投影系統大都是利用商用投影機改裝的。它的輸出光通量低、對比度低、掃描精度低、體積大，而且其光學件與結構件材質大都為塑料，導致使用壽命較短。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于三維掃描的DLP投影系統，解決現有投影系統輸出光通量低、對比度低、掃描精度低、體積大、壽命短等問題。

本發明提供了一種用于三維掃描的DLP投影系統，包括：沿光路順次設置的第一光源、第二光源、第三光源、第一準直透鏡組、第二準直透鏡組、第三準直透鏡組、第一分光鏡、第二分光鏡、勻光與轉折裝置、照明光學系統、DMD光調制器和投影成像系統；其中，

所述第一光源所發出的光束經過所述第一準直透鏡組、第一分光鏡和第二分光鏡后轉變為平行光束；

所述第二光源所發出的光束經過所述第二準直透鏡組、第一分光鏡和第二分光鏡后轉變為平行光束；

所述第三光源所發出的光束經過所述第二準直透鏡組，第二分光鏡后轉變為平行光束；

所述勻光與轉折裝置對所述平行光束進行匯聚和轉折之后的光束到達所述照明光學系統，所述照明光學系統對所述勻光與轉折裝置匯聚和轉折后的光束再進行匯聚和轉折；匯聚和轉折后的光束均勻的照射在所述DMD光調制器上；由所述投影成像系統把所述DMD光調制器上顯示的圖案投射在待掃描物體上。

優選地，所述第一光源為藍光LED。

優選地，所述第二光源為綠光LED。

優選地，所述第三光源為紅光LED。

優選地，所述勻光與轉折裝置包括微透鏡陣列和反光鏡。

優選地，所述照明光學系統包括中繼透鏡和RTIR棱鏡。

優選地，所述DMD光調制器為空間微反射鏡陣列。

優選地，所述投影成像系統包含若干個光學透鏡。

與現有技術相比，本發明具有輸出光通量高、對比度高、掃描精度高、體積小以及使用壽命長等特點。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。

附圖標記說明：1-第一光源，2-第二光源，3-第三光源，4-第一準直透鏡組，5-第二準直透鏡組，6-第三準直透鏡組，7-第一分光鏡，8-第二分光鏡，9-微透鏡陣列，10-反光鏡，11-中繼透鏡，12-RTIR棱鏡，13-DMD光調制器，14-投影成像系統。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本發明的實施例：一種用于三維掃描的DLP投影系統，包括：沿光路順次設置的第一光源1、第二光源2、第三光源3、第一準直透鏡組4、第二準直透鏡組5、第三準直透鏡組6、第一分光鏡7、第二分光鏡8、勻光與轉折裝置、照明光學系統、DMD光調制器13和投影成像系統14；其中，