[發(fā)明專利]橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組及工作方法

有效

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• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN109341581B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙冬;周常河;王津
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的三維測量模組包括激光器及擴(kuò)束器的集成元件(1)、準(zhǔn)直透鏡(2)、由奇偶組合達(dá)曼光柵構(gòu)成的分束裝置、物鏡(4)，其中，所述的激光器及擴(kuò)束器的集成元件(1)、準(zhǔn)直透鏡(2)、由橫向奇偶組合達(dá)曼光柵構(gòu)成的分束裝置、物鏡(4)依次封裝，并位于同一光路上；

其中，所述的激光器用于發(fā)出激光；

所述的擴(kuò)束器用于將激光器發(fā)出的激光擴(kuò)束；

所述的準(zhǔn)直透鏡(2)用于準(zhǔn)直經(jīng)擴(kuò)束器擴(kuò)束的激光；

所述的分束裝置用于將已準(zhǔn)直的激光進(jìn)行奇偶分束，分別投影出兩個(gè)非交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光，其中，橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的柵面與激光光軸垂直；

所述的物鏡(4)用于將奇偶分束后投影出的兩個(gè)非交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光組合成一個(gè)交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光，進(jìn)而投射到輸出平面(5)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的分束裝置為上下設(shè)置的第二達(dá)曼光柵(7)和第三達(dá)曼光柵(8)，所述的第二達(dá)曼光柵(7)的達(dá)曼分束比為7×12，所述的第三達(dá)曼光柵(8)的達(dá)曼分束比為8×13，并且，第二達(dá)曼光柵(7)和第三達(dá)曼光柵(8)的柵面中心連線與激光光軸垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的分束裝置為第一達(dá)曼光柵(3)，其中，所述的第一達(dá)曼光柵(3)在一個(gè)基底相鄰的上下兩個(gè)區(qū)域內(nèi)分別刻蝕不同分束比的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵，上半部分的達(dá)曼分束比為7×12，下半部分的達(dá)曼分束比為8×13。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的激光器是氣體激光器、固體激光器、液體激光器和半導(dǎo)體激光器中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的準(zhǔn)直透鏡(2)是鏡陣列。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的激光器是垂直腔面發(fā)射激光器陣列。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組，其特征在于，所述的激光器中發(fā)出光束的波長是紅外、可見光、紫外中的任一波段。

8.一種橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組的工作方法，其特征在于，所述的工作方法步驟如下：

S1、激光器發(fā)出激光；

S2、擴(kuò)束器將激光器發(fā)出的激光進(jìn)行擴(kuò)束；

S3、準(zhǔn)直透鏡(2)準(zhǔn)直經(jīng)擴(kuò)束器擴(kuò)束的激光；

S4、兩個(gè)分離的第二達(dá)曼光柵(7)和第三達(dá)曼光柵(8)奇偶組合后將已準(zhǔn)直的激光進(jìn)行奇偶分束，分別投影出7×12和8×13的兩個(gè)非交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光；

S5、物鏡(4)將奇偶分束后投影出7×12和8×13的兩個(gè)非交錯(cuò)點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光組合成一個(gè)交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光，投射到輸出平面(5)上，從而形成用于三維成像與測量的交錯(cuò)的點(diǎn)陣化的結(jié)構(gòu)光。

9.一種橫向奇偶組合達(dá)曼光柵的三維測量模組的工作方法，其特征在于，所述的工作方法步驟如下：

S1、激光器發(fā)出激光；

S2、擴(kuò)束器將激光器發(fā)出的激光進(jìn)行擴(kuò)束；

S3、準(zhǔn)直透鏡(2)準(zhǔn)直經(jīng)擴(kuò)束器擴(kuò)束的激光；

S4、一個(gè)基底相鄰的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)分別刻蝕不同分束比的奇偶組合達(dá)曼光柵將已準(zhǔn)直的激光進(jìn)行奇偶分束，分別投影出7×12和8×13的兩個(gè)非交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光；

S5、物鏡(4)將奇偶分束后投影出7×12和8×13的兩個(gè)非交錯(cuò)點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光組合成一個(gè)交錯(cuò)的點(diǎn)陣化結(jié)構(gòu)光，投射到輸出平面(5)上，從而形成用于三維成像與測量的交錯(cuò)的點(diǎn)陣化的結(jié)構(gòu)光。