本發(fā)明涉及掃描領(lǐng)域，尤其涉及一種掃描裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，在利用掃描裝置對物體進(jìn)行掃描時，要能夠維持物體模型輪廓信息的準(zhǔn)確度，需要保證光源的光效率、物體投影亮度。因此，有必要提供一種掃描裝置，能夠提升光源的光效率且提升物體投影亮度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種掃描裝置，以解決上述問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種掃描裝置，用于掃描物體，該掃描裝置包含：光源、轉(zhuǎn)換模組、光閥以及影像感測模組；該光源用于提供第一光束，該第一光束包含具有第一偏振態(tài)的第一子光束以及第二偏振態(tài)的第二子光束，該第一偏振態(tài)異于該第二偏振態(tài)；該轉(zhuǎn)換模組設(shè)置于該第一光束的傳遞路徑上，該轉(zhuǎn)換模組包含多個轉(zhuǎn)換單元，每個轉(zhuǎn)換單元包含：偏振分光鏡、反射元件以及二分之一波片，該第一子光束穿過該偏振分光鏡且該第二子光束被該偏振分光鏡反射；該反射元件設(shè)置于該第二子光束的傳遞路徑上，該反射元件用于反射該第二子光束；該二分之一波片設(shè)置于該第二子光束的傳遞路徑上，經(jīng)由該反射元件反射的該第二子光束穿過該二分之一波片形成第三子光束，該第三子光束具有該第一偏振態(tài)，該第一子光束與該第三子光束形成具有該第一偏振態(tài)的第二光束；該光閥設(shè)置于該第二光束的傳遞路徑上，該光閥用于根據(jù)該第二光束發(fā)出投影光束以投射圖案至該物體，該投影光束經(jīng)該物體反射后形成取像光束；該影像感測模組用于接收該取像光束以獲得該物體的圖像數(shù)據(jù)。

較佳的，該掃描裝置還包含：第一陣列透鏡以及第二陣列透鏡，該第一陣列透鏡與該第二陣列透鏡配置于該光源及該轉(zhuǎn)換模組之間并設(shè)置于該第一光束的傳遞路徑上，該第一光束依次經(jīng)由該第一陣列透鏡、該第二陣列透鏡入射至該轉(zhuǎn)換模組，該第一陣列透鏡用于將該第一光束分割并聚焦于該第二陣列透鏡，該第二陣列透鏡用于均勻分配該第一光束。

較佳的，該轉(zhuǎn)換模組貼附于該第二陣列透鏡的出射面。

較佳的，該第一陣列透鏡與該第二陣列透鏡分別包含多個微透鏡，每個微透鏡的曲率半徑小于5毫米。

較佳的，該第一陣列透鏡、該第二陣列透鏡的厚度小于15毫米。

較佳的，該掃描裝置還包含：聚光透鏡，設(shè)置于該第二光束的傳遞路徑上，該第二光束經(jīng)由該聚光透鏡入射至該光閥。

較佳的，該轉(zhuǎn)換模組包含三個轉(zhuǎn)換單元，該每個轉(zhuǎn)換單元的光束入射面寬幅小于等于2毫米。

較佳的，該掃描裝置還包含：投影成像模組以及取像光學(xué)模組；該投影成像模組設(shè)置于該投影光束的傳遞路徑上，該投影成像模組用于引導(dǎo)該投影光束投射至該物體上；該取像光學(xué)模組設(shè)置于該取像光束的傳遞路徑上，該取像光學(xué)模組用于引導(dǎo)該取像光束投射至該影像感測模組。

較佳的，該掃描裝置還包含：反射模組，設(shè)置于該投影光束的傳遞路徑上，該投影光束經(jīng)由該投影成像模組入射至該反射模組，該反射模組反射該投影光束至該物體，該投影光束經(jīng)由該物體反射后投射至該反射模組，并經(jīng)由該反射模組反射形成該取像光束。

較佳的，該投影成像模組具有第一光軸，該取像光學(xué)模組具有第二光軸，該第一光軸與該第二光軸之間的夾角小于15度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的掃描裝置，光源發(fā)出的光束經(jīng)過轉(zhuǎn)換模組后，轉(zhuǎn)換為具有相同極性的光線，這樣，能夠降低非物體表面單次折射/多次折射、散射產(chǎn)生的干擾，提升光源的光效率，提升物體投影亮度，維持物體模型輪廓信息的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的掃描裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種轉(zhuǎn)換模組的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)換單元的示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的掃描裝置的示意圖；

圖5為本發(fā)明又一實施例提供的掃描裝置的示意圖；

圖6為本發(fā)明再一實施例提供的掃描裝置的示意圖。

具體實施方式

為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施例詳細(xì)說明如下。

圖1為本發(fā)明一實施例提供的掃描裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種轉(zhuǎn)換模組的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)換單元的示意圖。以下結(jié)合圖1至圖3進(jìn)行說明。掃描裝置100用于掃描物體，掃描裝置100包含：光源10、轉(zhuǎn)換模組20、光閥30以及影像感測模組50。光源10用于提供第一光束l1，第一光束l1為混光，具體的，第一光束l1包含具有第一偏振態(tài)的第一子光束l11以及第二偏振態(tài)的第二子光束l12，其中第一偏振態(tài)不同于第二偏振態(tài)。轉(zhuǎn)換模組20，設(shè)置于第一光束l1的傳遞路徑上，轉(zhuǎn)換模組20包含多個轉(zhuǎn)換單元21，示例性的，較佳的，如圖2所示，轉(zhuǎn)換模組20包含3個轉(zhuǎn)換單元21，每個轉(zhuǎn)換單元21的光束入射面寬幅pitch小于等于2毫米，以有效地控制掃描裝置100的體積。如圖3所示，每個轉(zhuǎn)換單元21包含：偏振分光鏡211、反射元件212以及二分之一波片213，第一子光束l11穿過偏振分光鏡211且第二子光束l12被偏振分光鏡211反射；反射元件212設(shè)置于第二子光束l12的傳遞路徑上，反射元件212用于反射第二子光束l12；二分之一波片213設(shè)置于第二子光束l12的傳遞路徑上，其中，經(jīng)由反射元件212反射的第二子光束l12穿過二分之一波片213形成第三子光束，第三子光束具有第一偏振態(tài)，穿過偏振分光鏡211的第一子光束l11與穿過二分之一波片213第三子光束形成具有第一偏振態(tài)的第二光束l2。光閥30設(shè)置于第二光束l2的傳遞路徑上，光閥30用于根據(jù)第二光束l2發(fā)出投影光束l3以投射圖案至物體上，投影光束l3經(jīng)物體反射后形成取像光束l4。影像感測模組50用于根據(jù)取像光束l4獲得物體的圖像數(shù)據(jù)，藉此，掃描裝置100可以獲得物體的掃描影像。其中于本實施例中，物體為牙齒，當(dāng)然也可為其它生物體。本發(fā)明實施例提供的掃描裝置，光源10發(fā)出的光束經(jīng)過轉(zhuǎn)換模組20后，將光源發(fā)出的光線轉(zhuǎn)換為具有相同極性的光線，這樣，能夠降低非物體表面單次折射/多次折射、反射產(chǎn)生的干擾，提升光源的光效率，提升物體投影亮度，維持物體模型輪廓信息的準(zhǔn)確度。

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的掃描裝置的示意圖。圖4所示的掃描裝置100′與上述圖1所示的掃描裝置100的區(qū)別在于，圖4所示的掃描裝置100′還可以包含：第一陣列透鏡80以及第二陣列透鏡90，第一陣列透鏡80與第二陣列透鏡90配置于光源10與轉(zhuǎn)換模組20之間并設(shè)置于第一光束l1的傳遞路徑上，光源10發(fā)出的第一光束l1經(jīng)由第一陣列透鏡80、第二陣列透鏡90入射至轉(zhuǎn)換模組20，第一陣列透鏡80用于將第一光束l1分割并聚焦于第二陣列透鏡90，第二陣列透鏡90用于均勻分配第一光束l1。進(jìn)一步，第一陣列透鏡80與第二陣列透鏡90分別包含多個微透鏡，每個微透鏡的曲率半徑小于5毫米。進(jìn)一步，第一陣列透鏡80的厚度小于15毫米，第二陣列透鏡90的厚度小于15毫米。

進(jìn)一步，如圖4所示，轉(zhuǎn)換模組20貼附于第二陣列透鏡90的出射面，換言之，轉(zhuǎn)換模組20/多個轉(zhuǎn)換單元21鄰接第二陣列透鏡90的出射面。這樣，能夠提升光效率且將混雜有多種偏振態(tài)的極性光轉(zhuǎn)換為具有相同偏振態(tài)的極性光。

較佳的，如圖4所示，掃描裝置100′還可以包含：聚光透鏡102，聚光透鏡102配置于轉(zhuǎn)換模組20與光閥30之間并設(shè)置于第二光束l2的傳遞路徑上，經(jīng)轉(zhuǎn)換模組20射出的第二光束l2經(jīng)由聚光透鏡102入射至光閥30。

圖5為本發(fā)明實施例提供的又一種掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5所示的掃描裝置300與上述圖4所示的掃描裝置100′的區(qū)別在于，圖5所示的掃描裝置300還可以包含：投影成像模組40、取像光學(xué)模組70以及反射模組60。投影成像模組40設(shè)置于投影光束l3的傳遞路徑上，投影成像模組40用于引導(dǎo)投影光束l3投射至物體上。取像光學(xué)模組70設(shè)置于取像光束l4的傳遞路徑上，取像光學(xué)模組70用于引導(dǎo)取像光束l4投射至影像感測模組50。反射模組60設(shè)置于投影光束l3的傳遞路徑上，投影光束l3經(jīng)由投影成像模組40入射至反射模組60，反射模組60反射投影光束l3至物體，投影光束l3經(jīng)由物體反射后投射至反射模組60，并經(jīng)由反射模組60反射形成取像光束l4。具體的，反射模組60可以為具有全反射面602的反射鏡601，投影光束l3經(jīng)由全反射面602反射后入射至物體，投影光束l3投射至物體上后，經(jīng)物體反射而投射至全反射面602后，經(jīng)全反射面602反射形成取像光束l4。較佳的，投影成像模組40具有第一光軸，取像光學(xué)模組70具有第二光軸，第一光軸與第二光軸之間的夾角小于15度。

圖6為本發(fā)明實施例提供的再一種掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示的掃描裝置300′與上述圖5所示的掃描裝置300的區(qū)別在于，圖6所示的掃描裝置300′中的反射模組60′可以包含：反射元件611、四分之一波片613以及分光元件612。四分之一波片613設(shè)置于分光元件612與物體200之間。分光元件612設(shè)置于反射元件611與四分之一波片613之間，投影光束l3穿過分光元件612之后入射至反射元件611，再經(jīng)反射元件611反射后依次穿過分光元件612、四分之一波片613后投射至物體200，投影光束l3經(jīng)物體200反射而穿過四分之一波片613后，入射至分光元件612，經(jīng)分光元件612反射形成取像光束l4。具體的，分光元件612可以為分光偏振片。

如圖5、圖6所示，投影成像模組40可以包含：第一透鏡401、第一偏振元件402，投影光束l3依次經(jīng)由第一透鏡401、第一偏振元件402后入射至反射模組60或反射模組60′，經(jīng)由反射模組60或60′反射后入射至物體200。

如圖5、圖6所示，取像光學(xué)模組70可以包含：第二透鏡701、第二偏振元件702，取像光束l4依次經(jīng)由第二偏振元件702、第二透鏡701后入射至影像感測模組50。

需要說明的是，于本發(fā)明的另一實施方式中，掃描裝置可以不包含反射模組，而僅包含投影成像模組40以及取像光學(xué)模組70；于本發(fā)明的再一實施方式中，掃描裝置也可以不包含反射模組，而僅包含投影成型模組40或取像光學(xué)模組70，具體設(shè)置以實際應(yīng)用需求而定，只要掃描裝置可以獲取物體的掃描影像即可。

具體的，上述掃描裝置100、100′、300以及300′可以為口腔掃描儀，物體200可以為牙齒。

本發(fā)明實施例提供的掃描裝置，光源發(fā)出的光束經(jīng)過轉(zhuǎn)換模組后，將光源發(fā)出的光線轉(zhuǎn)換為具有相同極性的光線，這樣，能夠降低非物體表面單次折射/多次折射、反射產(chǎn)生的干擾，提升光源的光效率，提升物體投影亮度，維持物體模型輪廓信息的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。