一种数字散斑投射器的制作方法

本实用新型涉及光学器件制造技术领域，具体涉及一种数字散斑投射器。

背景技术：

基于数字图像相关法的散斑特征三维重建，已广泛应用于材料力学、光学无损检测等领域。

现有技术在制造散斑图像时，先在被测试件(如钣金件)表面喷绘白色底漆，然后选用黑漆喷绘随机散斑，最后利用相机拍摄被测试件表面获取数字散斑图像。该方法需要借助油漆等散斑制剂，喷绘过程需要人工操作，存在易燃、易爆、防毒，以及散斑图案精细程度误差大、制斑用时较长、自动化程度低的问题。更为重要的是对于一些限制喷绘的场合，如精密器件、人体等被测对象，该方法不再适用。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种数字散斑投射器，以解决现有技术散斑图案精度低、投斑时间长、自动化程度低的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种数字散斑投射器，包括依次连接的闪光灯，镜片盖板，镜头立柱，镜头底座，镜头转接环和镜头，所述镜片盖板包括环形基板和设置在所述环形基板两侧的菲涅尔片和散斑片，所述散斑片上刻有散斑图案；

其中，所述菲涅尔片设置在所述闪光灯侧；所述环形基板包括一体成型的外环和内环，所述外环厚度大于等于所述菲涅尔片厚度、所述内环厚 度及所述散斑片厚度之和。

进一步的，所述镜头立柱包括水平底面和垂直面，所述垂直面上与所述散斑片对应位置设有通孔。

进一步的，所述镜头底座为环形，所述镜头底座与所述镜头转接环连接侧设有内螺纹，所述镜头转接环两侧设有外螺纹，所述镜头一侧设有内螺纹。

进一步的，所述镜片盖板通过螺钉与所述闪光灯连接，所述镜头立柱通过螺钉与所述镜片盖板连接，所述镜头底座通过螺钉与所述镜头立柱连接。

本实用新型提供的数字散斑投射器，相较于现有技术，具有如下有益效果：

1、本实用新型采用光学成像方式，不需要喷绘制斑，无毒。

2、本实用新型所用散斑片的散斑图案通过计算机绘制而成，纹理精细度定向控制，散斑片能够重复使用。

3、本实用新型投斑时间主要取决于闪光灯频闪时间，均可达0.1s，大大缩短制斑时间。

4、本实用新型所投散斑图像的明暗和清晰程度，可通过镜头的快门和焦距进行调节，提高了适用性。

5、本实用新型因采用光学非接触式投斑方法，故可以对精密器件、人体表面等特殊要求对象进行投斑。

6、本实用新型散斑图案的投射采用软触发控制，实现自动化投斑操作。

7、本实用新型体积小，成本较低，具有较好的实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型数字散斑投射器的结构示意图；

图2为本实用新型镜片盖板的结构示意图；

其中，1-闪光灯，2-镜片盖板，21-菲涅尔片，22-环形基板，221-内环，222-外环，23-散斑片，3-镜头立柱，31-水平底面，32-垂直面，4-镜头底座，5-镜头转接环，6-镜头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-图2，本实用新型提供一种数字散斑投射器，如图1所示，包括依次连接的闪光灯1，镜片盖板2，镜头立柱3，镜头底座4，镜头转接环5和镜头6，所述镜片盖板2包括环形基板2-2和设置在所述环形基板2-2两侧的菲涅尔片21和散斑片23，所述菲涅尔片21设置在所述闪光灯1侧。所述散斑片23上刻有散斑图案。

较佳的，所述散斑片23包括玻璃镜片和雕刻在所述玻璃片上的散斑图案，其中，镜头转接环5可以根据具体需要设置一个或多个。

具体的，所述环形基板22包括一体成型的外环221和内环222，所述外环221厚度大于等于所述菲涅尔片21厚度、所述内环222厚度及所述散斑片23厚度之和。这样，可以将菲涅尔片21和散斑片23卡设于环形基板22内，且通过设定内环222的厚度保证菲涅尔片21与散斑 片23之间的距离为预定值。

所述镜头立柱3包括水平底面31和垂直面32，所述垂直面32上与所述散斑片23对应位置设有通孔。闪光灯1投射的光源穿过菲涅尔片21、散斑片23后从通孔穿过。水平底面31可用于固定镜片盖板2，垂直面32可用于固定镜头底座4。

所述镜片盖板2通过螺钉与所述闪光灯1连接，所述镜头6立柱通过螺钉与所述镜片盖板2连接，所述镜头底座4通过螺钉与所述镜头立柱3连接。所述镜头底座4为环形，所述镜头底座4与所述镜头转接环5连接侧设有内螺纹，所述镜头转接环5两侧设有外螺纹，所述镜头6一侧设有内螺纹。从而，所述镜头底座4可以通过螺纹与所述镜头转接环5连接，所述镜头转接环5可以通过螺纹与所述镜头6连接。

工作时，将所述闪光灯1外接220V交流电，所述闪光灯1设有触发接口，用以用户实现软触发控制。所述闪光灯1通过电容充放电，提供瞬时光源，所述菲涅尔片21将闪光灯1的发散光转换为平行光，平行光通过所述散斑片23向人体表面投射散斑，通过调整镜头转接环5的数量改变菲涅尔片21和镜头6之间的距离，使经菲涅尔片21的散斑图像成像在镜头6的景深范围内，所述镜头6通过调节快门使散斑图像具有合适的亮度，通过调节焦距使散斑图像成像清晰。

本实用新型提供的数字散斑投射器，相较于现有技术，具有如下有益效果：

1、本实用新型采用光学成像方式，不需要喷绘制斑，无毒。

2、本实用新型所用散斑片的散斑图案通过计算机绘制而成，纹理精细度定向控制，散斑片能够重复使用。

3、本实用新型投斑时间主要取决于闪光灯频闪时间，均可达0.1s，大大缩短制斑时间。

4、本实用新型所投散斑图像的明暗和清晰程度，可通过镜头的快门和焦距进行调节，提高了适用性。

5、本实用新型因采用光学非接触式投斑方法，故可以对精密器件、人体表面等特殊要求对象进行投斑。

6、本实用新型散斑图案的投射采用软触发控制，实现自动化投斑操作。

7、本实用新型体积小，成本较低，具有较好的实用价值。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。