本实用新型专利技术提供了一种鲍威尔棱镜、激光器、激光投影模组及激光3D相机；其中，鲍威尔棱镜包括柱状棱镜本体，柱状棱镜本体的入光面为非球面。本实用新型专利技术提供的鲍威尔棱镜能够有效地对两个激光二极管或封装有两个发光芯片的激光二极管发射的激光经过准直透镜准直后得到的平行光束或近似平行光束进行整形，得到均匀的线性光斑。本实用新型专利技术提供的激光器为一字线激光器，其能够得到均匀的线性光斑。本实用新型专利技术提供的激光投影模组能够将输出的线性光斑以不同角度投影至检测区域。本实用新型专利技术提供的激光3D相机能够提高点云图像的分辨率，避免采集的点云图像中出现点云缺失。采集的点云图像中出现点云缺失。采集的点云图像中出现点云缺失。
【技术实现步骤摘要】
鲍威尔棱镜、激光器、激光投影模组及激光3D相机
[0001]本技术属于光学相机领域，具体涉及一种鲍威尔棱镜、激光器、激光投影模组及激光3D相机。
技术介绍
[0002]一字线激光器是半导体激光器的一种，其可以提供一条激光标线，以用于机械、建筑、物流等行业中进行非接触式定位。例如，一字线激光器可以和机器人结合以用于物流行业中，还可以应用于3D相机中以向检测区域中进行激光投影，便于3D相机根据投影的激光线条采集检测区域的3D点云图像。
[0003]一字线激光器通常包括依次设置的激光二极管、准直透镜和鲍威尔棱镜，准直透镜对激光二极管发射的激光进行准直处理，得到平行光束，平行光束经过鲍威尔棱镜调理后，可以得到一字线型激光。为了得到均匀的一字线型光斑，需要激光二极管、准直透镜和鲍威尔棱镜相匹配。
技术实现思路
[0004]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术提供了一种鲍威尔棱镜、激光器、激光投影模组及激光3D相机。
[0005]根据本技术实施例的第一方面，本技术提供了一种鲍威尔棱镜，其包括柱状棱镜本体，所述柱状棱镜本体的入光面为非球面，所述非球面的圆锥系数为
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1.6～
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1.3，曲率半径为0.15～0.31。
[0006]根据本技术实施例的第二方面，本技术提供了一种激光器，所述激光器为一字线激光器，其包括固定机构、激光二极管、准直透镜、电路板和上述任一项所述的鲍威尔棱镜；所述固定机构包括壳体和棱镜固定座，所述壳体中开设有光源通道，所述激光二极管和准直透镜设置在所述光源通道中；所述激光二极管的发光面位于所述准直透镜的焦平面处；所述激光二极管中封装有两个发光芯片或者封装有一个发光芯片的所述激光二极管设置为两个；
[0007]沿所述光源通道中的光路方向，所述壳体的一端设置有第一连接部，所述第一连接部用于固定与所述激光二极管连接的所述电路板；所述壳体的另一端设置有第二连接部，所述第二连接部中开设有连接通道，所述连接通道与光源通道同轴连通；
[0008]所述鲍威尔棱镜设置在所述棱镜固定座中，所述棱镜固定座能够与第二连接部相对转动；所述棱镜固定座转动到所需位置后与所述第二连接部固定。
[0009]上述激光器中，所述棱镜固定座包括棱镜筒和转盘，所述鲍威尔棱镜固定设置在所述棱镜筒中，所述转盘沿所述棱镜筒的径向卡设在所述棱镜筒上；所述转盘上开设有至少一个弧形通孔；
[0010]所述棱镜筒靠近鲍威尔棱镜的入光面的一端配合连接在所述第二连接部的连接通道中，所述第二连接部在朝向所述棱镜筒的端面上开设有至少一个连接孔；在所述转盘
转动的情况下，所述弧形通孔能够与至少一个连接孔对齐。
[0011]根据本技术实施例的第三方面，本技术提供了一种激光投影模组，其包括上述任一项所述的激光器、振镜组件和固定装置；
[0012]所述一字线激光器和振镜组件均设置在所述固定装置上，所述一字线激光器用于输出线性激光；所述振镜组件包括振镜和驱动电机，所述振镜和驱动电机连接，所述驱动电机在工作状态下能够驱动所述振镜转动，以使所述一字线激光器输出的线性激光投射在所述振镜上后以不同角度投影至检测区域。
[0013]上述激光投影模组中，所述固定装置上还设置有保护挡板，所述保护挡板用于对所述振镜进行保护以及对所述一字线激光器射出工作范围之外的激光进行阻挡。
[0014]上述激光投影模组中，所述固定装置包括激光器固定座和振镜组件固定座；
[0015]所述激光器固定座用于安装固定所述激光器，所述振镜组件固定座用于安装固定所述振镜组件；沿所述激光器固定座上安装的激光器的激光发射方向，所述振镜组件固定座与激光器固定座的一侧连接，以使所述激光器发射的激光打在所述振镜组件固定座上安装的振镜上。
[0016]进一步地，所述激光器固定座包括固定座本体以及设置所述在固定座本体顶部的钣金卡扣，所述钣金卡扣用于扣在所述固定座本体上放置的所述一字线激光器的上方，以对所述一字线激光器进行固定。
[0017]更进一步地，所述固定座本体的底面上开设有限位孔，所述限位孔中安装有限位插销；所述限位插销用于对所述振镜组件中的电机进行限位。
[0018]进一步地，沿所述振镜组件固定座顶面的垂直方向，在所述振镜组件固定座上设置有贯穿所述振镜组件固定座的固定孔；
[0019]所述振镜组件固定座与激光器固定座连接一侧的相对侧边缘布设豁口，所述豁口从所述固定孔始、沿所述振镜组件固定座顶面的平行方向贯穿所述振镜组件固定座，且所述豁口还沿所述振镜组件固定座顶面的垂直方向贯穿所述振镜组件固定座，以使得所述固定孔周壁具有形变能力；
[0020]所述豁口的两相对面设有相匹配的螺孔，所述螺孔沿所述振镜组件固定座顶面的平行方向贯穿，以配合螺钉实现所述振镜组件在所述固定孔内的紧固。
[0021]根据本技术实施例的第四方面，本技术提供了一种激光3D相机，其包括盒体以及设置在所述盒体中的上述任一项所述的激光投影模组、激光投影控制组件、至少一个光学相机、相机控制器、处理器和电源板；
[0022]所述激光投影模组与所述激光投影控制组件连接，所述激光投影控制组件用于控制所述激光投影模组向被拍摄物体表面发射线性激光条纹；所述光学相机与所述相机控制器连接，所述相机控制器用于控制所述光学相机在线性激光条纹扫描被拍摄物体表面时记录线性激光条纹的图像；所述处理器与相机控制器连接，其用于根据所述光学相机在多个时间点采集的图像生成所述被拍摄物体对应的点云图像；所述电源板用于为所述激光投影驱动组件、相机控制器和处理器供电。
[0023]上述激光3D相机中，所述盒体中设置有第一光学相机和第二光学相机；所述盒体包括顶盖和底盒，所述顶盖与底盒顶部的开口匹配设置；
[0024]所述底盒的前面板上开设有激光投影窗口、第一采集窗口和第二采集窗口，所述
第一采集窗口和第二采集窗口对称设置在所述激光投影窗口的两侧；
[0025]所述激光投影模组的出光端对应设置在所述激光投影窗口处，所述第一光学相机的取景窗口对应设置在所述第一采集窗口处，所述第二光学相机的取景窗口对应设置在所述第二采集窗口处。
[0026]根据本技术的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本技术提供的鲍威尔棱镜通过改进柱状棱镜本体入光面的圆锥系数和曲率半径，能够有效地对封装有两个发光芯片的激光二极管发射的激光经过准直透镜准直后得到的平行光束或近似平行光束进行整形，得到均匀的线性光斑。
[0027]本技术提供的激光器为一字线激光器，其通过采用改进后的鲍威尔棱镜，能够得到均匀的线性光斑。
[0028]本技术提供的激光投影模组通过采用改进后的一字线激光器，能够将输出的线性光斑以不同角度投影至检测区域。
[0029]本技术提供的激光3D相机通过采用改进后的激光投影模组，在采集表面光滑、反光率较高的物体的点本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种鲍威尔棱镜，其特征在于，包括柱状棱镜本体，所述柱状棱镜本体的入光面为非球面，所述非球面的圆锥系数为
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1.6～
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1.3，曲率半径为0.15～0.31。2.一种激光器，其特征在于，所述激光器为一字线激光器，其包括固定机构、激光二极管、准直透镜、电路板和如权利要求1所述的鲍威尔棱镜；所述固定机构包括壳体和棱镜固定座，所述壳体中开设有光源通道，所述激光二极管和准直透镜设置在所述光源通道中；所述激光二极管的发光面位于所述准直透镜的焦平面处；所述激光二极管中封装有两个发光芯片或者封装有一个发光芯片的所述激光二极管设置为两个；沿所述光源通道中的光路方向，所述壳体的一端设置有第一连接部，所述第一连接部用于固定与所述激光二极管连接的所述电路板；所述壳体的另一端设置有第二连接部，所述第二连接部中开设有连接通道，所述连接通道与光源通道同轴连通；所述鲍威尔棱镜设置在所述棱镜固定座中，所述棱镜固定座能够与第二连接部相对转动；所述棱镜固定座转动到所需位置后与所述第二连接部固定。3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述棱镜固定座包括棱镜筒和转盘，所述鲍威尔棱镜固定设置在所述棱镜筒中，所述转盘沿所述棱镜筒的径向卡设在所述棱镜筒上；所述转盘上开设有至少一个弧形通孔；所述棱镜筒靠近鲍威尔棱镜的入光面的一端配合连接在所述第二连接部的连接通道中，所述第二连接部在朝向所述棱镜筒的端面上开设有至少一个连接孔；在所述转盘转动的情况下，所述弧形通孔能够与至少一个连接孔对齐。4.一种激光投影模组，其特征在于，包括如权利要求2
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3任一项所述的激光器、振镜组件和固定装置；所述激光器和振镜组件均设置在所述固定装置上，所述激光器用于输出线性激光；所述振镜组件包括振镜和驱动电机，所述振镜和驱动电机连接，所述驱动电机在工作状态下能够驱动所述振镜转动，以使所述激光器输出的线性激光投射在所述振镜上后以不同角度投影至检测区域。5.根据权利要求4所述的激光投影模组，其特征在于，所述固定装置上还设置有保护挡板，所述保护挡板用于对所述振镜进行保护以及对所述激光器射出工作范围之外的激光进行阻挡。6.根据权利要求4所述的激光投影模组，其特征在于，所述固定装置包括激光器固定座和振镜组件固定座；所述激光器固定座用于安装固定所述激...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴筱，丁有爽，邵天兰，
申请(专利权)人：梅卡曼德北京机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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