扫描装置的制作方法

本发明涉及扫描领域，尤其涉及一种扫描装置。

背景技术：

现有技术中，在利用扫描装置对物体进行扫描时，要能够维持物体模型轮廓信息的准确度，需要保证光源的光效率、物体投影亮度。因此，有必要提供一种扫描装置，能够提升光源的光效率且提升物体投影亮度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扫描装置，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种扫描装置，用于扫描物体，该扫描装置包含：光源、转换模组、光阀以及影像感测模组；该光源用于提供第一光束，该第一光束包含具有第一偏振态的第一子光束以及第二偏振态的第二子光束，该第一偏振态异于该第二偏振态；该转换模组设置于该第一光束的传递路径上，该转换模组包含多个转换单元，每个转换单元包含：偏振分光镜、反射元件以及二分之一波片，该第一子光束穿过该偏振分光镜且该第二子光束被该偏振分光镜反射；该反射元件设置于该第二子光束的传递路径上，该反射元件用于反射该第二子光束；该二分之一波片设置于该第二子光束的传递路径上，经由该反射元件反射的该第二子光束穿过该二分之一波片形成第三子光束，该第三子光束具有该第一偏振态，该第一子光束与该第三子光束形成具有该第一偏振态的第二光束；该光阀设置于该第二光束的传递路径上，该光阀用于根据该第二光束发出投影光束以投射图案至该物体，该投影光束经该物体反射后形成取像光束；该影像感测模组用于接收该取像光束以获得该物体的图像数据。

较佳的，该扫描装置还包含：第一阵列透镜以及第二阵列透镜，该第一阵列透镜与该第二阵列透镜配置于该光源及该转换模组之间并设置于该第一光束的传递路径上，该第一光束依次经由该第一阵列透镜、该第二阵列透镜入射至该转换模组，该第一阵列透镜用于将该第一光束分割并聚焦于该第二阵列透镜，该第二阵列透镜用于均匀分配该第一光束。

较佳的，该转换模组贴附于该第二阵列透镜的出射面。

较佳的，该第一阵列透镜与该第二阵列透镜分别包含多个微透镜，每个微透镜的曲率半径小于5毫米。

较佳的，该第一阵列透镜、该第二阵列透镜的厚度小于15毫米。

较佳的，该扫描装置还包含：聚光透镜，设置于该第二光束的传递路径上，该第二光束经由该聚光透镜入射至该光阀。

较佳的，该转换模组包含三个转换单元，该每个转换单元的光束入射面宽幅小于等于2毫米。

较佳的，该扫描装置还包含：投影成像模组以及取像光学模组；该投影成像模组设置于该投影光束的传递路径上，该投影成像模组用于引导该投影光束投射至该物体上；该取像光学模组设置于该取像光束的传递路径上，该取像光学模组用于引导该取像光束投射至该影像感测模组。

较佳的，该扫描装置还包含：反射模组，设置于该投影光束的传递路径上，该投影光束经由该投影成像模组入射至该反射模组，该反射模组反射该投影光束至该物体，该投影光束经由该物体反射后投射至该反射模组，并经由该反射模组反射形成该取像光束。

较佳的，该投影成像模组具有第一光轴，该取像光学模组具有第二光轴，该第一光轴与该第二光轴之间的夹角小于15度。

与现有技术相比，本发明提供的扫描装置，光源发出的光束经过转换模组后，转换为具有相同极性的光线，这样，能够降低非物体表面单次折射/多次折射、散射产生的干扰，提升光源的光效率，提升物体投影亮度，维持物体模型轮廓信息的准确度。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的扫描装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种转换模组的示意图；

图3为本发明实施例提供的转换单元的示意图；

图4为本发明另一实施例提供的扫描装置的示意图；

图5为本发明又一实施例提供的扫描装置的示意图；

图6为本发明再一实施例提供的扫描装置的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

图1为本发明一实施例提供的扫描装置的示意图；图2为本发明实施例提供的一种转换模组的示意图；图3为本发明实施例提供的转换单元的示意图。以下结合图1至图3进行说明。扫描装置100用于扫描物体，扫描装置100包含：光源10、转换模组20、光阀30以及影像感测模组50。光源10用于提供第一光束l1，第一光束l1为混光，具体的，第一光束l1包含具有第一偏振态的第一子光束l11以及第二偏振态的第二子光束l12，其中第一偏振态不同于第二偏振态。转换模组20，设置于第一光束l1的传递路径上，转换模组20包含多个转换单元21，示例性的，较佳的，如图2所示，转换模组20包含3个转换单元21，每个转换单元21的光束入射面宽幅pitch小于等于2毫米，以有效地控制扫描装置100的体积。如图3所示，每个转换单元21包含：偏振分光镜211、反射元件212以及二分之一波片213，第一子光束l11穿过偏振分光镜211且第二子光束l12被偏振分光镜211反射；反射元件212设置于第二子光束l12的传递路径上，反射元件212用于反射第二子光束l12；二分之一波片213设置于第二子光束l12的传递路径上，其中，经由反射元件212反射的第二子光束l12穿过二分之一波片213形成第三子光束，第三子光束具有第一偏振态，穿过偏振分光镜211的第一子光束l11与穿过二分之一波片213第三子光束形成具有第一偏振态的第二光束l2。光阀30设置于第二光束l2的传递路径上，光阀30用于根据第二光束l2发出投影光束l3以投射图案至物体上，投影光束l3经物体反射后形成取像光束l4。影像感测模组50用于根据取像光束l4获得物体的图像数据，藉此，扫描装置100可以获得物体的扫描影像。其中于本实施例中，物体为牙齿，当然也可为其它生物体。本发明实施例提供的扫描装置，光源10发出的光束经过转换模组20后，将光源发出的光线转换为具有相同极性的光线，这样，能够降低非物体表面单次折射/多次折射、反射产生的干扰，提升光源的光效率，提升物体投影亮度，维持物体模型轮廓信息的准确度。

图4为本发明另一实施例提供的扫描装置的示意图。图4所示的扫描装置100′与上述图1所示的扫描装置100的区别在于，图4所示的扫描装置100′还可以包含：第一阵列透镜80以及第二阵列透镜90，第一阵列透镜80与第二阵列透镜90配置于光源10与转换模组20之间并设置于第一光束l1的传递路径上，光源10发出的第一光束l1经由第一阵列透镜80、第二阵列透镜90入射至转换模组20，第一阵列透镜80用于将第一光束l1分割并聚焦于第二阵列透镜90，第二阵列透镜90用于均匀分配第一光束l1。进一步，第一阵列透镜80与第二阵列透镜90分别包含多个微透镜，每个微透镜的曲率半径小于5毫米。进一步，第一阵列透镜80的厚度小于15毫米，第二阵列透镜90的厚度小于15毫米。

进一步，如图4所示，转换模组20贴附于第二阵列透镜90的出射面，换言之，转换模组20/多个转换单元21邻接第二阵列透镜90的出射面。这样，能够提升光效率且将混杂有多种偏振态的极性光转换为具有相同偏振态的极性光。

较佳的，如图4所示，扫描装置100′还可以包含：聚光透镜102，聚光透镜102配置于转换模组20与光阀30之间并设置于第二光束l2的传递路径上，经转换模组20射出的第二光束l2经由聚光透镜102入射至光阀30。

图5为本发明实施例提供的又一种扫描装置的结构示意图。图5所示的扫描装置300与上述图4所示的扫描装置100′的区别在于，图5所示的扫描装置300还可以包含：投影成像模组40、取像光学模组70以及反射模组60。投影成像模组40设置于投影光束l3的传递路径上，投影成像模组40用于引导投影光束l3投射至物体上。取像光学模组70设置于取像光束l4的传递路径上，取像光学模组70用于引导取像光束l4投射至影像感测模组50。反射模组60设置于投影光束l3的传递路径上，投影光束l3经由投影成像模组40入射至反射模组60，反射模组60反射投影光束l3至物体，投影光束l3经由物体反射后投射至反射模组60，并经由反射模组60反射形成取像光束l4。具体的，反射模组60可以为具有全反射面602的反射镜601，投影光束l3经由全反射面602反射后入射至物体，投影光束l3投射至物体上后，经物体反射而投射至全反射面602后，经全反射面602反射形成取像光束l4。较佳的，投影成像模组40具有第一光轴，取像光学模组70具有第二光轴，第一光轴与第二光轴之间的夹角小于15度。

图6为本发明实施例提供的再一种扫描装置的结构示意图。图6所示的扫描装置300′与上述图5所示的扫描装置300的区别在于，图6所示的扫描装置300′中的反射模组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设置于分光元件612与物体200之间。分光元件612设置于反射元件611与四分之一波片613之间，投影光束l3穿过分光元件612之后入射至反射元件611，再经反射元件611反射后依次穿过分光元件612、四分之一波片613后投射至物体200，投影光束l3经物体200反射而穿过四分之一波片613后，入射至分光元件612，经分光元件612反射形成取像光束l4。具体的，分光元件612可以为分光偏振片。

如图5、图6所示，投影成像模组40可以包含：第一透镜401、第一偏振元件402，投影光束l3依次经由第一透镜401、第一偏振元件402后入射至反射模组60或反射模组60′，经由反射模组60或60′反射后入射至物体200。

如图5、图6所示，取像光学模组70可以包含：第二透镜701、第二偏振元件702，取像光束l4依次经由第二偏振元件702、第二透镜701后入射至影像感测模组50。

需要说明的是，于本发明的另一实施方式中，扫描装置可以不包含反射模组，而仅包含投影成像模组40以及取像光学模组70；于本发明的再一实施方式中，扫描装置也可以不包含反射模组，而仅包含投影成型模组40或取像光学模组70，具体设置以实际应用需求而定，只要扫描装置可以获取物体的扫描影像即可。

具体的，上述扫描装置100、100′、300以及300′可以为口腔扫描仪，物体200可以为牙齿。

本发明实施例提供的扫描装置，光源发出的光束经过转换模组后，将光源发出的光线转换为具有相同极性的光线，这样，能够降低非物体表面单次折射/多次折射、反射产生的干扰，提升光源的光效率，提升物体投影亮度，维持物体模型轮廓信息的准确度。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。