全文摘要
本申请提供了一种激光发射装置及3D相机，涉及3D相机的技术领域，激光发射装置包括激光器、滤光片和吸光组件，吸光组件的内侧覆盖设置在激光器的发射端，用于吸收散乱激光，吸光组件的外侧设置有滤光片；其中，吸光组件上开设用于激光穿过的第一透光孔，第一透光孔可使正常激光通过，并吸收散乱激光；滤光片的周向侧面设有第一倾斜面，第一倾斜面朝向吸光组件设置，且第一倾斜面与吸光组件的表面形成的第一夹角为锐角，散乱激光经过第一倾斜面后可改变其路径，使其大部分摄入吸光组件，进而去除散乱激光。本申请采用光学方式在一定程度上解决现有技术中存在的由于散乱激光去除不稳定而造成的图像失真问题。
主设计要求
1.一种激光发射装置，其特征在于，包括激光器、滤光片和吸光组件，所述吸光组件的内侧覆盖设置在所述激光器的发射端，用于吸收散乱激光，所述吸光组件的外侧设置有所述滤光片；其中，所述吸光组件上开设用于激光穿过的第一透光孔；所述滤光片的周向侧面设有第一倾斜面，所述第一倾斜面朝向所述吸光组件设置，且所述第一倾斜面与所述吸光组件的表面形成的第一夹角为锐角。
设计方案
1.一种激光发射装置，其特征在于，包括激光器、滤光片和吸光组件，所述吸光组件的内侧覆盖设置在所述激光器的发射端，用于吸收散乱激光，所述吸光组件的外侧设置有所述滤光片；其中，所述吸光组件上开设用于激光穿过的第一透光孔；
所述滤光片的周向侧面设有第一倾斜面，所述第一倾斜面朝向所述吸光组件设置，且所述第一倾斜面与所述吸光组件的表面形成的第一夹角为锐角。
2.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述第一夹角在25°～65°之间。
3.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，还包括底座，所述底座罩设在所述吸光组件和所述滤光片的外部，且所述底座的内表面与所述滤光片的外侧面贴合；所述底座上设有与所述第一透光孔对应的第二透光孔；
在所述底座的周向内侧设有朝向所述吸光组件的第二倾斜面，且所述第二倾斜面与所述吸光组件的表面形成的第二夹角为锐角。
4.根据权利要求3所述的激光发射装置，其特征在于，所述第一夹角与所述第二夹角的角度相等。
5.根据权利要求3所述的激光发射装置，其特征在于，所述吸光组件包括底部，以及设置在所述底部上的围壁部，所述围壁部包覆所述激光器的发射端，其边缘向远离所述底部的方向延伸并贴合于所述激光器的外表面；所述底部嵌入所述底座，使所述滤光片被夹设在所述底座与所述吸光组件之间。
6.一种3D相机，其特征在于，包括壳体、镜头和如权利要求1～5任一项所述的激光发射装置，所述激光发射装置和所述镜头设置在所述壳体内，且所述激光发射装置的光轴与所述镜头的光轴成夹角设置。
7.根据权利要求6所述的3D相机，其特征在于，所述壳体内还设有图像处理模块和图像采集模块，所述图像采集模块插接在所述图像处理模块上。
8.根据权利要求7所述的3D相机，其特征在于，所述图像处理模块和所述图像采集模块分别通过导热片与所述壳体连接。
9.根据权利要求6所述的3D相机，其特征在于，所述壳体的外表面设置连接板，所述连接板上开设多个连接孔。
10.根据权利要求9所述的3D相机，其特征在于，所述连接孔为弧形孔。
设计说明书
技术领域
本申请涉及3D相机的技术领域，尤其是涉及一种激光发射装置及3D相机。
背景技术
在3D相机中，激光器发射出来的线激光(高能激光)经过滤光片或窗口片时会发生一系列的折射、散射和反射，部分被干扰的线激光会射出散乱激光，而这些散乱激光则会导致算法误判，进而需要被去除。
现有技术中，运用滤波及散乱激光的强度较弱等特点对部分被干扰激光进行去除，但是由于被测物体表面的结构特征比较复杂，经常会出现散乱激光去除不稳定，进而造成图像失真的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供了一种激光发射装置及3D相机，以在一定程度上解决现有技术中存在的由于散乱激光去除不稳定而造成的图像失真问题。
本申请提供的激光发射装置，包括激光器、滤光片和吸光组件，所述吸光组件的内侧覆盖设置在所述激光器的发射端，用于吸收散乱激光，所述吸光组件的外侧设置有所述滤光片；其中，所述吸光组件上开设用于激光穿过的第一透光孔；
所述滤光片的周向侧面设有第一倾斜面，所述第一倾斜面朝向所述吸光组件设置，且所述第一倾斜面与所述吸光组件的表面形成的第一夹角为锐角。
优选地，所述第一夹角在25°～65°之间。
优选地，还包括底座，所述底座罩设在所述吸光组件和所述滤光片的外部，且所述底座的内表面与所述滤光片的外侧面贴合；所述底座上设有与所述第一透光孔对应的第二透光孔；
在所述底座的周向内侧设有朝向所述吸光组件的第二倾斜面，且所述第二倾斜面与所述吸光组件的表面形成的第二夹角为锐角。
优选地，所述第一夹角与所述第二夹角的角度相等。
优选地，所述吸光组件包括底部，以及设置在所述底部上的围壁部，所述围壁部包覆所述激光器的发射端，其边缘向远离所述底部的方向延伸并贴合于所述激光器的外表面；所述底部嵌入所述底座，使所述滤光片被夹设在所述底座与所述吸光组件之间。
本申请提供的3D相机，包括壳体、镜头和如上所述的激光发射装置，所述激光发射装置和所述镜头设置在所述壳体内，且所述激光发射装置的光轴与所述镜头的光轴成夹角设置。
优选地，所述壳体内还设有图像处理模块和图像采集模块，所述图像采集模块插接在所述图像处理模块上。
优选地，所述图像处理模块和所述图像采集模块分别通过导热片与所述壳体连接。
优选地，所述壳体的外表面设置连接板，所述连接板上开设多个连接孔。
优选地，所述连接孔为弧形孔。
本申请提供了一种激光发射装置及3D相机，激光发射装置包括激光器、滤光片和吸光组件，吸光组件的内侧覆盖设置在激光器的发射端，用于吸收散乱激光，吸光组件的外侧设置有滤光片；其中，吸光组件上开设用于激光穿过的第一透光孔，第一透光孔可使正常激光通过，并吸收散乱激光；滤光片的周向侧面设有第一倾斜面，第一倾斜面朝向吸光组件设置，且第一倾斜面与吸光组件的表面形成的第一夹角为锐角，散乱激光经过第一倾斜面后可改变其路径，使其大部分被摄入吸光组件，进而达到去除散乱激光的目的，在一定程度上解决了图像失真的技术问题。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的激光发射装置的结构示意图；
图2示出了本申请实施例所提供的图1中的A处的剖面图；
图3示出了本申请实施例所提供的滤光片的结构示意图；
图4示出了本申请实施例所提供的3D相机的内部结构示意图；
图5示出了本申请实施例所提供的3D相机的示意图。
附图标记：1-壳体；11-激光发射装置；111-激光器；112-滤光片；1121-第一倾斜面；113-吸光组件；1131-底部；1132-围壁部；114-底座；1141-第二倾斜面；12-镜头；121-CCD模块；13-图像处理模块；14-图像采集模块；2-连接板；21-连接孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一：
如图1～图3所示，本申请实施例提供了一种激光发射装置11，包括激光器111、滤光片112、吸光组件113和底座114；
激光器111发射出来的线激光，虽然具有方向性好、能量集中和相干性好等优点，但在实际发射中，线激光经过滤光片112或窗口片时会发生一系列的折射、散射和反射，部分被干扰的线激光会射出散乱激光，而这些散乱激光会影响算法的计算，进而需要被去除。
因此，吸光组件113的内侧覆盖设置在激光器111的发射端，用于吸收散乱激光，需要说明的是，本申请的覆盖表示吸光组件113将激光器111的发射端紧紧包裹住，不留空隙，进而保证吸光组件113较好的吸收散乱激光；除此之外，吸光组件113还具有固定激光器111，并使激光器111在使用过程中得到缓冲效果的作用；其中，吸光组件113采用吸光性材料且具有一定的柔软性，主要为黑色材料，因为黑色材料的吸光性最强，进而能够较好的吸收散乱激光；吸光组件113上开设用于激光穿过的第一透光孔，进而正常的线激光通过第一透光孔穿出射到滤光片112上，被干扰的散乱激光则会被吸光组件113吸收。
进一步的，吸光组件113的外侧设置有滤光片112，如图3所示，当正常的线激光射到滤光片112上时，由于滤光片112具有对特定波长光有非常高的透过率而其他波长光则被反射和吸收的特点，正常的线激光透过滤光片112，而产生的散乱激光则会被滤光片112反射和吸收。
滤光片112的周向侧面设有第一倾斜面1121，第一倾斜面1121即反射面，第一倾斜面1121朝向吸光组件113设置，且第一倾斜面1121与吸光组件113的表面形成的第一夹角为锐角；第一夹角在25°～65°之间；如图2所示，滤光片112自身的倒角等于第一夹角，当第一夹角为45°时，滤光片112的第一倾斜面1121与底面之间的夹角也为45°，根据光的反射原理，当散乱激光射到第一倾斜面1121上时，一些散乱激光会被吸收，一些散乱激光会被反射回去，使其大部分被吸光组件113吸收，还有一些散乱激光从第一倾斜面1121的位置散射或折射出去，再一次被吸光组件113吸收。
进而，底座114罩设在吸光组件113和滤光片112的外部，且底座114的内表面与滤光片112的外侧面贴合，底座114上设有与第一透光孔对应的第二透光孔；在底座114的周向内侧设有朝向吸光组件113的第二倾斜面1141，且第二倾斜面1141与吸光组件113的表面形成的第二夹角为锐角。
需要说明的是，第一透光孔正对激光器111的发射端，孔径大小与激光器111的发射端的端口大小保持一致即可；第二透光孔与第一透光孔相对应，但本申请的第二透光孔的形状与底座114的外轮廓形状保持一致，部分滤光片112露在空气中，正常的线激光从第二透光孔内的滤光片112射出。
第一夹角与第二夹角的角度相等，则第一倾斜面1121与第二倾斜面1141形成一个空间区域，这个空间区域的纵向截面为等腰三角形；从第一倾斜面1121散射或折射出来的散乱激光再一次经过第二倾斜面1141吸收和反射，反射出去的散乱激光再被吸光组件113吸收。
为提高吸光和反射效果，底座114本身的材质具有吸光和反射功能，在本申请实施例中采用铝合金或黑赛钢，黑色表面进行阳极处理。
在本申请实施例中，吸光组件113包括底部1131，以及设置在底部1131上的围壁部1132，底部1131和围壁部1132可以一体成型，也可以分开设置；在实际使用中，为了安装方便，吸光组件113常采用底部1131和围壁部1132分开设置的形式，进而，底部1131和围壁部1132的结构形状根据实际的场景来确定。
围壁部1132包覆激光器111的发射端，其边缘向远离底部1131的方向延伸并贴合于激光器111的外表面，进一步固定激光器111，给激光器111提供缓冲作用，防止激光器111发生震动，除此之外，围壁部1132还可以吸收底部1131未吸收完的散乱激光；底部1131嵌入底座114，使滤光片112被夹设在底座114与吸光组件113之间，如图2所示，第一倾斜面1121和第二倾斜面1141也被夹设在底座114与吸光组件113之间，这样从第一倾斜面1121和第二倾斜面1141出来的散乱激光可以被吸光组件113吸收。
本申请采用反射和吸收等光学方式，去除有干扰的散乱激光，在一定程度上解决了现有技术中存在的散乱激光去除不稳定，进而造成图像失真的技术问题。
实施例二：
如图1～图5所示，本申请实施例还提供了一种3D相机，包括壳体1、镜头12和实施例一中的激光发射装置11，激光发射装置11和镜头12设置在壳体1内，且激光发射装置11的光轴与镜头12的光轴成夹角设置，便于3D相机采集三维信息；需要补充的是，镜头12包括CCD模块121(电荷耦合元件，Charge-coupled Device)，CCD模块121可直接将光学信号转换为模拟电流信号，经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。
现有技术中，CCD模块121和图像采集模块14一体化设置，这样图像采集模块14需要向图像处理模块13进行数据传输，且传输数据过大，这个过程中会排线发烫，产生大量的热量，严重影响3D相机的运行速度。
在本申请实施例中，壳体1内设有图像处理模块13和图像采集模块14，图像采集模块14插接在图像处理模块13上，使得图像处理模块13和图像采集模块14集成一体化，改变了现有的CCD模块121和图像采集模块14一体化设置的形式，也改变了图像处理模块13和图像采集模块14之间的数据传输路径，降低了数据传输过程中数据线产生的热量，增强3D相机的性能。
除此之外，在图像处理模块13上嵌入图像处理软件，写入运算方程式，增强了图像处理模块13的性能，将其应用在3D相机中，可以使3D相机脱离PC(个人计算机，PersonalComputer)单独工作。
图像处理模块13和图像采集模块14分别通过导热片与壳体1连接。
导热性能比较好的金属有金、银、铜和铝。本申请采用铜片作为导热片，因为铜的导热性较好，进而较好的应用在3D相机这样比较精密的仪器中；导热片将图像处理模块13和图像采集模块14工作中产生的热量导出到壳体1上，进行散热，降低了3D相机的发热，增强了3D相机的性能。
3D相机在应用时，大部分都是采用相机固定，待测产品移动的办法进行3D测量。但在待测物体比较复杂的地方，需要相机移动，相机在移动过程中线缆会反复曲折，最终导致损坏。
基于此，本申请实施例在3D相机的壳体1的外表面设置连接板2，连接板2上开设多个连接孔21，紧固件穿入连接孔21与支撑平台连接，进而将3D相机固定；当移动3D相机时，只需要将紧固件从连接孔21中拿出即可，这样3D相机就可以任意移动而不影响其使用寿命。
进一步的，连接孔21为弧形孔，弧形孔的设置可以改变3D相机与支撑平台的连接角度，使得3D相机在拍摄过程中的调节更加方便，不需要频繁的拆卸3D相机，间接延长了相机的使用寿命。
由于激光发射装置11具有上述的技术效果，所以具有该激光发射装置11的3D相机也具有相同的技术效果，在此不再赘述。
相对于现有技术，本申请具有以下优势：
本申请提供了一种激光发射装置及3D相机，激光发射装置11采用光学方式，在一定程度上解决了现有技术中存在的散乱激光去除不稳定，进而造成图像失真的技术问题；壳体1内设有图像处理模块13和图像采集模块14，图像采集模块14插接在图像处理模块13上，使得图像处理模块13和图像采集模块14集成一体化，改变了现有的CCD模块121和图像采集模块14一体化设置的形式，减少了图像处理模块13和图像采集模块14之间的数据传输，降低热量的产生，增强3D相机的性能；连接板2和弧形孔的设置可以改变3D相机与支撑平台的连接角度，使得3D相机在拍摄过程中的调节更加方便，不需要频繁的拆卸3D相机，间接延长了相机的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921134512.1
申请日:2019-07-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209787183U
授权时间:20191213
主分类号:H04B10/50
专利分类号:H04B10/50;H04N13/204;H04N5/225
范畴分类:申请人:银河水滴科技(北京)有限公司;中科水滴科技（深圳）有限公司
第一申请人:银河水滴科技(北京)有限公司
申请人地址:100000 北京市海淀区学院路51号7层0701
发明人:黄永祯;王凯;周运超
第一发明人:黄永祯
当前权利人:银河水滴科技(北京)有限公司;中科水滴科技（深圳）有限公司
代理人:张江陵
代理机构:11646
代理机构编号:北京超成律师事务所 11646
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计