本實用新型涉及一種彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置，屬于投影顯示領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在光學(xué)三維形貌測量應(yīng)用中，廣泛采用相移條紋結(jié)構(gòu)光投影方式，結(jié)構(gòu)光經(jīng)空間調(diào)制能夠載入物體高度或深度信息，以供后端數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行三維形貌重建之用。目前相移條紋結(jié)構(gòu)光投影多采用將單色光在空間軸上周期強(qiáng)度調(diào)制，在時間軸上固定相位差變化，從而形成一組序列載波條紋，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大投射到被測對象表面。但這種單色光相移條紋結(jié)構(gòu)光投影方式的序列條紋產(chǎn)生具有時間差，限制了光學(xué)三維形貌測量速度，且不適用于動態(tài)運動測量目標(biāo)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置，以解決上述問題。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案予以現(xiàn)的，彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置由第一單色光源、第二單色光源、第三單色光源、第四單色光源、第一硅基液晶陣列、第二硅基液晶陣列、第三硅基液晶陣列、第四硅基液晶陣列、第一半透半反鏡、第二半透半反鏡、第三半透半反鏡、投影光組和殼體組成。

所述的第一單色光源發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第一波段光線，投射到所述的第一硅基液晶陣列的基面上；所述的第一硅基液晶陣列對第一波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第一波段光線傳送給所述的第一半透半反鏡；所述的第二單色光源發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第二波段光線，投射到所述的第二硅基液晶陣列的基面上；所述的第二硅基液晶陣列對第二波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第二波段光線傳送給所述的第一半透半反鏡；所述的第一半透半反鏡將經(jīng)調(diào)制的第一波段光線和經(jīng)調(diào)制的第二波段光線疊加為第一復(fù)合相移光線，并將第一復(fù)合相移光線傳送給所述的第三半透半反鏡；所述的第三單色光源發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第三波段光線，投射到所述的第三硅基液晶陣列的基面上；所述的第三硅基液晶陣列對第三波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第三波段光線傳送給所述的第二半透半反鏡；所述的第四單色光源發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第四波段光線，投射到所述的第四硅基液晶陣列的基面上；所述的第四硅基液晶陣列對第四波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第四波段光線傳送給所述的第二半透半反鏡；所述的第二半透半反鏡將經(jīng)調(diào)制的第三波段光線和經(jīng)調(diào)制的第四波段光線疊加為第二復(fù)合相移光線，并將第二復(fù)合相移光線傳送給所述的第三半透半反鏡；所述的第三半透半反鏡將第一復(fù)合相移光線和第二復(fù)合相移光線疊加為復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光，并將復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光傳送給所述的投影光組；所述的投影光組改變軸向放大率，將復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投射出裝置；所述的殼體用于固定光學(xué)元件，并對光路進(jìn)行密封以避免外界干擾光進(jìn)入。

所述的第一單色光源、第二單色光源、第三單色光源和第四單色光源為不同波段單色光源。

所述的第一硅基液晶陣列、第二硅基液晶陣列、第三硅基液晶陣列和第四硅基液晶陣列型號相同。

所述的第一硅基液晶陣列在所述的第一半透半反鏡右側(cè)，與所述的第一半透半反鏡的基面成45°角；所述的第二硅基液晶陣列在所述的第一半透半反鏡下方，與所述的第一半透半反鏡的基面成45°角；所述的第三硅基液晶陣列在所述的第二半透半反鏡右側(cè)，與所述的第二半透半反鏡的基面成45°角；所述的第四硅基液晶陣列在所述的第二半透半反鏡下方，與所述的第二半透半反鏡的基面成45°角。

所述的第一半透半反鏡在所述的第三半透半反鏡右側(cè)，與所述的第三半透半反鏡的基面平行；所述的第二半透半反鏡在所述的第三半透半反鏡下方，與所述的第三半透半反鏡的基面平行。

所述的第三半透半反鏡的基面與所述的投影光組主面成45°角。

本實用新型提供的彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置，采用四硅基液晶陣列結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了四個波段條紋結(jié)構(gòu)光的無時差復(fù)合投影。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置省略了結(jié)構(gòu)光分時排序模塊在時間軸上固定相位差變化無需色輪及其轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于光學(xué)三維形貌測量應(yīng)用中的動態(tài)運動目標(biāo)。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1-第一單色光源，2-第二單色光源，3-第三單色光源，4-第四單色光源，5-第一硅基液晶陣列，6-第二硅基液晶陣列，7-第三硅基液晶陣列，8-第四硅基液晶陣列，9-第一半透半反鏡，10-第二半透半反鏡，11-第三半透半反鏡，12-投影光組，13-殼體。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

如圖1所示，本實用新型彩色復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投影裝置由第一單色光源1、第二單色光源2、第三單色光源3、第四單色光源4、第一硅基液晶陣列5、第二硅基液晶陣列6、第三硅基液晶陣列7、第四硅基液晶陣列8、第一半透半反鏡9、第二半透半反鏡10、第三半透半反鏡11、投影光組12和殼體13組成。

所述的第一單色光源1、第二單色光源2、第三單色光源3和第四單色光源4為不同波段單色光源。

所述的第一硅基液晶陣列5、第二硅基液晶陣列6、第三硅基液晶陣列7和第四硅基液晶陣列8型號相同。

所述的第一硅基液晶陣列5在所述的第一半透半反鏡9右側(cè)，與所述的第一半透半反鏡9的基面成45°角；所述的第二硅基液晶陣列6在所述的第一半透半反鏡9下方，與所述的第一半透半反鏡9的基面成45°角；所述的第三硅基液晶陣列7在所述的第二半透半反鏡10右側(cè)，與所述的第二半透半反鏡10的基面成45°角；所述的第四硅基液晶陣列8在所述的第二半透半反鏡10下方，與所述的第二半透半反鏡10的基面成45°角。

所述的第一半透半反鏡9在所述的第三半透半反鏡11右側(cè)，與所述的第三半透半反鏡11的基面平行；所述的第二半透半反鏡10在所述的第三半透半反鏡11下方，與所述的第三半透半反鏡11的基面平行。

所述的第三半透半反鏡11的基面與所述的投影光組12主面成45°角。

所述的第一單色光源1發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第一波段光線，投射到所述的第一硅基液晶陣列5的基面上；所述的第一硅基液晶陣列5對第一波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第一波段光線傳送給所述的第一半透半反鏡9；所述的第二單色光源2發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第二波段光線，投射到所述的第二硅基液晶陣列6的基面上；所述的第二硅基液晶陣列6對第二波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第二波段光線傳送給所述的第一半透半反鏡9；所述的第一半透半反鏡9將經(jīng)調(diào)制的第一波段光線和經(jīng)調(diào)制的第二波段光線疊加為第一復(fù)合相移光線，并將第一復(fù)合相移光線傳送給所述的第三半透半反鏡11；所述的第三單色光源3發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第三波段光線，投射到所述的第三硅基液晶陣列7的基面上；所述的第三硅基液晶陣列7對第三波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第三波段光線傳送給所述的第二半透半反鏡10；所述的第四單色光源4發(fā)出結(jié)構(gòu)光投影所需的第四波段光線，投射到所述的第四硅基液晶陣列8的基面上；所述的第四硅基液晶陣列8對第四波段光線在二維空間上進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，并將經(jīng)調(diào)制的第四波段光線傳送給所述的第二半透半反鏡10；所述的第二半透半反鏡10將經(jīng)調(diào)制的第三波段光線和經(jīng)調(diào)制的第四波段光線疊加為第二復(fù)合相移光線，并將第二復(fù)合相移光線傳送給所述的第三半透半反鏡11；所述的第三半透半反鏡11將第一復(fù)合相移光線和第二復(fù)合相移光線疊加為復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光，并將復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光傳送給所述的投影光組12；所述的投影光組12改變軸向放大率，將復(fù)合相移條紋結(jié)構(gòu)光投射出裝置；所述的殼體13用于固定光學(xué)元件，并對光路進(jìn)行密封以避免外界干擾光進(jìn)入。