本实用新型涉及激光扫描设备技术领域，特别是涉及一种三维激光扫描头。
背景技术：
现有扫描头为双振镜方式，即一振镜绕水平轴旋转和空间不相交的另一振镜绕竖直轴旋转，两振镜叠加实现一定区域范围内的扫描，其扫描区域的大小由镜片的大小决定，变焦由场镜实现，要实现大范围的扫描，就要加大振镜的大小即振镜质量增大、所需空间增大，这会给驱动振镜的电机带来很大的负担，导致振镜运动的精度和速度无法提高，从而导致扫描精度和速度无法提高，而且难以扩大的扫描范围。目前，灯光扫描头在舞台灯、激光打标、激光打印、激光雷达、3D激光显示等光学运用控制场合中广泛运用，而这些场景往往对扫描范围有极大的要求，现有扫描头难以实现大范围扫描。
本发明人对三维激光扫描头进行深入研究，研制出一种激光扫描头，以提高扫描精度、扫描范围、扫描速度并且方便控制和操作。本发明人曾提出一种360度全角广域扫描头的发明方案，申请公布号为CN106022195A，该CN106022195A的专利公开文本提出的一种360度全角广域扫描头的发明方案，实现了全角度大范围高精度扫描，但是运动方式不便于控制，其原因是：在方案中描述的全反镜安装罩内设置的竖直旋转伞齿轮和水平旋转伞齿轮啮合，在实现扫描头的水平旋转扫描时，水平旋转支架转动，同时由于水平旋转伞齿轮和竖直旋转伞齿轮啮合的原因，水平旋转支架的转动会使得水平旋转伞齿轮和竖直旋转伞齿轮转动，造成扫描头在竖直平面旋转，要克服这一问题，必须保持水平旋转电机和竖直旋转电机以相同转速旋转，使得水平旋转支架在转动坐标系上和竖直旋转伞齿轮保持相对静止，才能实现扫描头单独在水平方向上的旋转运动，如果此时竖直旋转方向上需要有小幅度运动，那么竖直旋转电机的转速必须快于水平旋转电机的相应小幅数值，控制十分起来繁琐，并导致成本高昂，消耗增加，操作不便且容易出现操作失误。
因此，本发明人经过在后的锐意研究，现在所提出的一种三维激光扫描头的技术方案，乃是本发明人对之前提出申请发明的方案作出的突破性技术改进。
技术实现要素：
因此，针对上述技术缺点，本实用新型通过巧妙构思对原来技术作出了重大改进，本实用新型提出一种三维激光扫描头，设计了行星齿轮传动组对结构进行了改进，真正实现了竖直旋转方向和水平旋转方向的独立运动，简化了对传动系统的控制，操作方便，提高了运动精度，克服了有背景技术的方案中因操作控制不便而造成失误的问题；另外，本实用新型还设置了变焦系统，增加了扫描头可以实现的功能，还设置了激光测距传感器以提高整个系统的精度，还设计了不使用空心轴结构的另一种结构布局，既使得全反镜组可以采用一个增大了镜面面积的全反镜以扩大扫描范围，又避免了传动系统因为开设通光孔而使强度下降的问题。
本实用新型采用如下技术方案实现：一种三维激光扫描头，包括光路组件和驱动组件，所述驱动组件包括竖直旋转电机、水平旋转电机、行星齿轮传动组、水平旋转支架安装板、竖直旋转驱动齿轮、水平旋转驱动齿轮、竖直旋转轴、水平旋转支架、竖直旋转锥齿轮和水平旋转锥齿轮，所述行星齿轮传动组包括竖直旋转行星齿轮圈、竖直旋转太阳轮、竖直旋转行星齿轮、竖直旋转行星齿轮挡板、共用齿轮行星架、水平旋转行星齿轮齿圈、水平旋转行星齿轮、水平旋转太阳轮和水平旋转行星齿轮挡板，所述竖直旋转电机的转轴与所述竖直旋转驱动齿轮连接，所述水平旋转电机的转轴与所述水平旋转驱动齿轮连接，所述竖直旋转驱动齿轮与所述竖直旋转行星齿轮圈的外齿圈啮合，所述水平旋转驱动齿轮与所述共用齿轮行星架啮合，所述竖直旋转行星齿轮与所述竖直旋转行星太阳轮啮合，所述竖直旋转行星齿轮与所述竖直旋转行星齿轮圈的内齿圈啮合，所述共用齿轮行星架上下端面设有用来套接所述竖直旋转行星齿轮和水平旋转行星齿轮的连接杆，所述竖直旋转行星齿轮通过套接所述共用齿轮行星架一端的连接杆设置于所述共用齿轮行星架的一端，所述竖直旋转行星齿轮挡板连接所述共用齿轮行星架，使得所述竖直旋转行星齿轮的位置设在所述共用齿轮行星架和所述竖直旋转行星齿轮挡板之间，所述水平旋转行星齿轮通过套接所述共用行星齿轮架另一端的连接杆设置于所述共用齿轮行星架另一端，所述水平旋转行星齿轮和所述水平旋转太阳轮啮合，所述水平旋转行星齿轮还和所述水平旋转行星齿轮圈啮合，所述水平旋转行星齿轮挡板连接所述共用齿轮行星架，使得所述水平旋转行星齿轮的位置设在所述共用齿轮行星架和所述水平旋转行星齿轮挡板之间，所述水平旋转行星齿轮圈连接所述水平旋转支架安装板，所述水平旋转支架一端为带有轴孔的旋转杆，所述水平支架的另一端为全反镜组安装罩，所述水平旋转支架安装板设有用来通过水平旋转支架旋转杆的空间，所述水平旋转支架穿设于所述水平旋转支架安装板，所述水平旋转太阳轮连接所述水平旋转支架的旋转杆并带动所述水平旋转支架旋转，所述竖直旋转轴的一端穿过所述水平旋转支架的轴孔与所述竖直旋转太阳轮连接，所述竖直旋转太阳轮带动所述竖直旋转轴旋转，所述竖直旋转轴的另一端伸入所述全反镜组安装罩内，所述竖直旋转轴的另一端连接所述竖直旋转主动锥齿轮并带动所述竖直旋转主动锥齿轮旋转，所述竖直旋转从动锥齿轮通过一安装在全反镜安装罩侧壁的全反镜驱动转轴枢设在全反镜安装罩内，所述竖直旋转从动锥齿轮与所述竖直旋转主动锥齿轮啮合；
作为本实用新型的优选，所述光路组件包括竖直光源、水平光源、半透半反镜、全反镜组和场镜，所述半透半反镜倾斜设置，所述竖直光源设置在所述半透半反镜上方，所述水平光源设置在所述半透半反镜侧面，所述半透半反镜与所述竖直光源和所述水平光源相对，所述全反镜组设置于所述全反镜组安装罩内，所述全反镜组至少包括第一全反镜，所述第一全反镜固定在所述全反镜驱动转轴上，所述全反镜组设置在与所述半透半反镜相对应的下方，所述全反镜组设置于所述全反镜安装罩内，所述全反镜组安装罩伸入场镜中。
作为本实用新型的优选，所述行星齿轮传动组、所述水平旋转支架安装板、竖直旋转驱动齿轮、水平旋转驱动齿轮、所述水平旋转支架、所述竖直旋转轴和所述竖直旋转主动锥齿轮设置在所述场镜的一端，使得所述星齿轮传动组、水平旋转支架安装板、竖直旋转驱动齿轮、水平旋转驱动齿轮、水平旋转支架、竖直旋转轴和竖直旋转主动锥齿轮位于所述半透半反镜与所述场镜之间，所述行星齿轮传动组、所述竖直旋转轴和所述竖直旋转主动锥齿轮均开设通光孔，使得从半透半反镜射出的光线依次沿着所述行星齿轮传动组、所述竖直旋转轴和所述竖直旋转主动锥齿轮的通光孔到达所述全反镜组。另外，作为本实用新型的另一种优选，所述行星齿轮传动组、所述水平旋转支架安装板、所述竖直旋转驱动齿轮、所述水平旋转驱动齿轮、所述水平旋转支架、所述竖直旋转轴和所述竖直旋转主动锥齿轮设置在所述场镜的另一端，使得所述场镜位于所述半透半反镜与所述行星齿轮传动组、水平旋转支架安装板、竖直旋转驱动齿轮、水平旋转驱动齿轮、水平旋转支架、竖直旋转轴、竖直旋转主动锥齿轮之间。
作为本实用新型的优选，所述全反镜组还包括第二全反镜、第三全反镜和第四全反镜，所述第二全反镜、所述第三全反镜和所述第四全反镜固定在所述全反镜组安装罩侧壁并且倾斜设置，且第一全反镜和第二全反镜相对，第二全反镜和第三全反镜相对，第三全反镜和第四全反镜相对，所述第四全反镜设于所述半透半反镜下方且与所述半透半反镜相对。另外，作为本实用新型的另一种优选，所述全反镜组包括连接柄和加大镜面的第一全反镜，所述连接柄的一端与所述加大镜面的第一全反镜固定连接，所述连接柄的另一端固定连接所述全反镜驱动转轴。
作为本实用新型的优选，还包括激光护罩、竖直光源安装板、水平光源安装架、电机护罩和齿轮护罩，所述激光护罩设置于所述电机护罩上，所述竖直光源设置在所述竖直光源安装板上，所述竖直光源安装板设于激光护罩内，所述水平光源安装架设置于所述电机护罩内，所述水平光源设于水平光源安装架的一端，所述半透半反镜倾斜设置于所述水平光源安装架的另一端，所述水平旋转电机和所述竖直旋转电机设置于所述电机护罩内，所述电机护罩设置在所述齿轮护罩上，所述齿轮护罩连接所述水平旋转支架安装板，所述行星齿轮传动组设置于所述齿轮护罩内，所述竖直旋转驱动齿轮和所述水平旋转驱动齿轮设置于所述齿轮护照内，所述场镜连接所述水平支架安装板。另外，作为本实用新型的另一种优选，还包括激光护罩、竖直光源安装板、水平光源安装架、电机护罩和齿轮护罩，所述电机护罩与所述齿轮护罩相连，所述竖直旋转电机和所述水平旋转电机设置于所述电机护罩内，所述齿轮护罩连接所述水平旋转支架安装板，所述行星齿轮组、所述水平旋转驱动齿轮和所述竖直旋转驱动齿轮设置于所述齿轮护罩内，所述竖直光源安装板设置于所述激光护罩内，所述竖直光源设置在所述竖直光源安装板上，所述水平光源安装架设置在所述激光护罩内，所述水平光源设置于所述水平光源安装架的一端，所述半透半反镜设置于所述水平光源安装架的另一端，所述场镜的一端连接所述激光护罩，所述场镜的另一端连接所述水平旋转支架安装板。
作为本实用新型的优选，还包括变焦系统，所述变焦系统包括音圈电机固定线圈、音圈电机移动永磁体、变焦透镜组、光栅尺和永磁体导轨，所述音圈电机固定线圈、所述光栅尺和所述永磁体导轨设于所述竖直光源安装板上，所述变焦透镜组设于所述音圈电机移动永磁体上，所述音圈电机移动永磁体连接在所述永磁体导轨上且可以在所述永磁体导轨上移动，所述变焦透镜组至少包括一个变焦透镜。
作为本实用新型的优选，还包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设置在所述电机护罩内。另外，作为本实用新型的另一种优选，还包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设置在所述激光护罩内。
作为本实用新型的优选，还包括竖直旋转行星齿轮轴承、水平旋转行星齿轮轴承、水平旋转支架轴承和竖直旋转轴轴承，所述竖直旋转行星齿轮轴承设置于所述共用齿轮行星架一端，所述水平旋转行星齿轮轴承设置于所述共用齿轮行星架另一端，所述竖直旋转行星齿轮通过连接所述竖直旋转行星齿轮轴承设置于所述共用齿轮行星架一端，所述水平旋转行星齿轮通过连接所述水平旋转行星齿轮轴承设置于所述共用齿轮行星架另一端，所述竖直旋转轴轴承设置于所述水平旋转支架的旋转杆两端，所述竖直旋转轴通过连接所述竖直旋转轴轴承穿设于所述水平旋转支架内，所述水平旋转支架轴承设置于所述水平旋转支架安装板，所述水平旋转支架通过连接所述水平旋转支架轴承设置于所述水平支架安装板。
本实用新型的有益效果为：1、设计了行星齿轮传动组，克服了CN106022195A方案中单独旋转水平旋转支架时由于啮合的伞齿的相对运动而造成的竖直方向上的干涉，导致运动方式不便于控制的缺点，使得该三维激光扫描头实现水平旋转方向和竖直旋转方向的独立运动，既实现大范围全角度扫描，又易于控制，并且还提升了运动精度和运动速度，同时避免了因操作控制不同转速的两个电机而出现的操作失误，节省了成本，提高了扫描头整体的精度和质量。
2、设计了另一种扫描头的结构布局，将场镜设置于驱动组件和光路组件之间，避免了在行星齿轮传动组和竖直旋转轴上开设通光孔，保证了驱动组件的强度，并且可以在全反镜安装罩中设置增大镜面面积的全反镜，进一步加大扫描范围并且进一步提升扫描速度。
3、根据扫描范围和结构布局的需要，设计了不同的全反镜组方案，既能实现大范围扫描，又无需使用重量大的振镜，减轻了电机的负重，提高了扫描的速度。
4、设置了变焦系统系统和激光测距传感器，使得该三维激光扫描头能实现变焦和测距的功能，并在此基础上进一步提升扫描的精确度和扫描质量。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的爆炸剖视图；
图2是本实用新型实施例1采用另一种全反镜组时的爆炸剖视图；
图3是本实用新型实施例1的立体图；
图4是本实用新型实施例1采用另一种全反镜组时的立体图；
图5是本实用新型实施例2的爆炸剖视图；
图6是本实用新型实施例2采用另一种全反镜组时的爆炸剖视图；
图7是本实用新型实施例2的立体图；
图8是本实用新型实施例1、实施例2的行星齿轮传动组的爆炸视图；
图9是本实用新型实施例1、实施例2的驱动组件运动简图。
具体实施方式
为进一步说明实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
【实施例1】
参照图1、图2、图3、图4和图8所示，一种三维激光扫描头，包括光路组件和驱动组件，所述驱动组件包括竖直旋转电机1、水平旋转电机2、行星齿轮传动组3、水平旋转支架安装板4、竖直旋转驱动齿轮11、水平旋转驱动齿轮21、竖直旋转轴12、水平旋转支架22、竖直旋转主动锥齿轮13和竖直旋转从动锥齿轮14，所述行星齿轮传动组包括竖直旋转行星齿轮圈33、竖直旋转太阳轮31、竖直旋转行星齿轮32、竖直旋转行星齿轮挡板34、共用齿轮行星架35、水平旋转行星齿轮齿圈38、水平旋转行星齿轮37、水平旋转太阳轮36和水平旋转行星齿轮挡板39，所述竖直旋转电机1的转轴与所述竖直旋转驱动齿轮11连接，所述水平旋转电机2的转轴与所述水平旋转驱动齿轮21连接，所述竖直旋转驱动齿轮11与所述竖直旋转行星齿轮圈33的外齿圈啮合，所述水平旋转驱动齿轮21与所述共用齿轮行星架35啮合，所述竖直旋转行星齿轮32与所述竖直旋转行星太阳轮31啮合，所述竖直旋转行星齿轮32与所述竖直旋转行星齿轮圈33的内齿圈啮合，所述竖直旋转行星齿轮32设置于所述共用齿轮行星架35一端，所述共用齿轮行星架35的两端面设有连接杆351，所述竖直旋转行星齿轮32通过竖直旋转行星齿轮轴承321连接于所述共用齿轮行星架35一端面设置的连接杆351上，所述竖直旋转行星齿轮挡板34连接所述共用齿轮行星架35一端面设置的连接杆351，使得所述竖直旋转行星齿轮32的位置设在所述共用齿轮行星架35和所述竖直旋转行星齿轮挡板34之间，所述水平旋转行星齿轮37设置于所述共用齿轮行星架35另一端，所述水平旋转行星齿轮37通过水平旋转行星齿轮轴承371连接在所述共用齿轮行星架35另一端面设置的连接杆351上，所述水平旋转行星齿轮37和所述水平旋转太阳轮36啮合，所述水平旋转行星齿轮37还和所述水平旋转行星齿轮圈38啮合，所述水平旋转行星齿轮挡板39连接所述共用齿轮行星架35另一端面设置的连杆351，使得所述水平旋转行星齿轮37的位置设在所述共用齿轮行星架35和所述水平旋转行星齿轮挡板39之间，所述水平旋转行星齿轮圈38连接所述水平旋转支架安装板4，所述水平旋转行星齿轮圈38外侧有设置有连接通孔3811的连接头381，所述水平支架安装板4设有对应所述连接通孔3811的固定孔41，通过销钉或螺钉穿过所述连接通孔3811和所述固定孔41，使得所述水平旋转行星齿轮圈38固定连接在所述水平支架安装板4上，所述水平旋转支架22一端为带有轴孔的旋转杆221，所述水平支架22的另一端为全反镜组安装罩222，所述水平旋转支架安装板4设有用来通过所述旋转杆221的空间，所述水平旋转支架22的旋转杆221通过连接水平旋转支架轴承24穿设于所述水平旋转支架安装板4，所述水平旋转太阳轮36连接所述水平旋转支架22的旋转杆221并带动所述水平旋转支架22旋转，所述竖直旋转轴12通过连接所述竖直旋转轴轴承18穿设于所述水平旋转支架22内，所述竖直旋转轴12的一端穿过所述水平旋转支架22的旋转杆221的轴孔与所述竖直旋转太阳轮31连接，所述竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，所述竖直旋转轴12的另一端伸入所述全反镜组安装罩222内，所述竖直旋转轴12的另一端连接所述竖直旋转主动锥齿轮13并带动所述竖直旋转主动锥齿轮13旋转，所述竖直旋转从动锥齿轮14通过一安装在全反镜安装罩222侧壁的全反镜驱动转轴2221枢设在全反镜安装罩222内，所述竖直旋转从动锥齿轮14与所述竖直旋转主动锥齿轮13啮合；
所述光路组件包括竖直光源5、水平光源6、半透半反镜7、全反镜组8和场镜9，所述半透半反镜7倾斜设置，所述竖直光源5设置在所述半透半反镜7上方，所述水平光源6设置在所述半透半反镜7侧面，所述半透半反镜7与所述竖直光源5和所述水平光源6相对，所述全反镜组8设置于所述全反镜组安装罩222内，所述全反镜组8至少包括第一全反镜81，所述第一全反镜81固定在所述全反镜驱动转轴2221上，所述全反镜组8设置在与所述半透半反镜7相对应的下方，所述全反镜组8安装罩伸入场镜9中。
参照图1和图2所示，具体地，所述行星齿轮传动组3、所述水平旋转支架安装板4、所述水平旋转支架22、所述竖直旋转驱动齿轮11、所述水平旋转驱动齿轮21、所述竖直旋转轴12和所述竖直旋转主动锥齿轮13设置在所述场镜9的一端，使得所述行星齿轮传动组3、水平旋转支架安装板4、水平旋转支架22、竖直旋转驱动齿轮11、水平旋转驱动齿轮21、竖直旋转轴12和竖直旋转主动锥齿轮13位于所述半透半反镜7和所述全反镜组8之间，所述行星齿轮传动组3、所述竖直旋转轴12和所述竖直旋转主动锥齿轮13均开设通光孔，使得从半透半反镜7射出的光线依次沿着所述行星齿轮传动组3、所述竖直旋转轴12和所述竖直旋转主动锥齿轮13的通光孔到达所述全反镜组8。
需要说明的是，实施例1中提供的全反镜组8包括两种方案，参照图1所示，第一种方案的全反镜组8为一个固定在全反镜驱动转轴上的第一全反镜81，第二种全反镜组8的方案如下所述：
参照图2所示，所述全反镜组8包括第一全反镜81、第二全反镜82、第三全反镜83和第四全反镜84，所述第二全反镜82、所述第三全反镜83和所述第四全反镜84固定在所述全反镜组安装罩222侧壁并且倾斜设置，且第一全反镜81和第二全反镜82相对，第二全反镜82和第三全反镜83相对，第三全反镜83和第四全反镜84相对，所述第四全反镜84设于所述半透半反镜7下方且与所述半透半反镜7相对。
参照图1、图2、图3和图4所示，具体地，所述三维激光扫描头还包括激光护罩15、竖直光源安装板51、水平光源安装架61、电机护罩16和齿轮护罩17，所述激光护罩15设置于所述电机护罩16上，所述竖直光源5设置在所述竖直光源安装板51上，所述竖直光源安装板51设于激光护罩15内，所述水平光源安装架61设置于所述电机护罩16内，所述水平光源6设于水平光源安装架61的一端，所述半透半反镜倾斜7设置于所述水平光源安装架61的另一端，所述水平旋转电机2和所述竖直旋转电机1设置于所述电机护罩16内，所述电机护罩16设置在所述齿轮护罩17上，所述齿轮护罩17连接所述水平旋转支架安装板4，所述行星齿轮传动组3设置于所述齿轮护罩17内，所述竖直旋转驱动齿轮11和所述水平旋转驱动齿轮21设置于所述齿轮护照17内，所述场镜9连接所述水平支架安装板4。
参照图1和图2所示，具体地，所述三维激光扫描头还包括变焦系统，所述变焦系统包括音圈电机固定线圈52、音圈电机移动永磁体53、变焦透镜组54、光栅尺55和永磁体导轨56，所述音圈电机固定线圈52、所述光栅尺53和所述永磁体导轨56设于所述竖直光源安装板51上，所述变焦透镜组54设于所述音圈电机移动永磁体53上，所述音圈电机移动永磁体53连接在所述永磁体导轨56上且可以在所述永磁体导轨56上移动，所述变焦透镜组54至少包括一个变焦透镜。
需要说明的是，上述实施例1中的变焦透镜组54可以只由一个变焦透镜组成，在其他实施方式中，也可以由两个甚至由多个变焦透镜组成，所述实施例1中的变焦透镜组54包括但不限于一个变焦透镜。
参照图1和图2所示，具体地，所述三维激光扫描头还包括激光测距传感器57，所述激光测距传感器57设置在所述电机护罩16内。
在上述对实施例1的说明中，虽已对各传动机构通过轴承和其他各部件的连接作出了具体的描述，但鉴于本实用新型结构部件繁多，为方便更加清楚地说明本实用新型，在接下来的一个段落专门对由轴承连接的传动机构再次作出说明，以便于理解。
参照图1、图2和图8所示，具体地，所述三维激光扫描头包括竖直旋转行星齿轮轴承321、水平旋转行星齿轮轴承371、水平旋转支架轴承24和竖直旋转轴轴承18，所述共用齿轮行星架35的两端面设有连接杆351，所述竖直旋转行星齿轮轴承321连接于所述共用齿轮行星架35一端面设置的连接杆351上，所述水平旋转行星齿轮轴承371连接于所述共用齿轮行星架35另一端面设置的连接杆351上，所述竖直旋转行星齿轮32通过连接所述竖直旋转行星齿轮轴承321设置于所述共用齿轮行星架35一端，所述水平旋转行星齿轮37通过连接所述水平旋转行星齿轮轴承371设置于所述共用齿轮行星架35另一端，所述竖直旋转轴轴承18设置于所述水平旋转支架22的旋转杆221两端，所述竖直旋转轴12通过连接所述竖直旋转轴轴承18穿设于所述水平旋转支架22内，所述水平旋转支架轴承24设置于所述水平旋转支架安装板4，所述水平旋转支架22通过连接所述水平旋转支架轴承24设置于所述水平支架安装板4。
所述竖直旋转电机1和所述水平旋转电机2上还分别设置有各自的驱动器，所述驱动器为所述竖直旋转电机1和所述水平旋转电机2提供运动需要的能量。
参照图1、图2、图3、图4、图8和图9所示，具体使用过程中，驱动所述水平旋转电机2，所述水平旋转电机2带动所述水平旋转驱动齿轮21旋转，水平旋转驱动齿轮21带动所述共用齿轮行星架35转动，使得所述竖直旋转行星齿轮32绕着所述竖直旋转太阳轮31公转，并且所述竖直旋转行星齿轮32带动所述竖直旋转太阳轮31转动，同时由于共用齿轮行星架35转动，使得所述水平旋转行星齿轮37绕着所述水平旋转太阳轮36公转，并且所述水平旋转行星齿轮37带动所述竖直旋转太阳轮36旋转，所述竖直旋转行星齿轮齿圈33和所述水平旋转行星齿轮齿圈38保持静止，所述竖直旋转太阳轮31和所述水平旋转太阳轮36转速相同且保持相对静止，所述水平旋转太阳轮36带动所述水平旋转支架22旋转，所述竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，由于水平旋转太阳轮36和所述竖直旋转太阳轮31同时旋转并且保持相对静止，使得所述水平旋转支架22和所述竖直旋转轴12同时旋转并保持相对静止，进一步使得所述竖直旋转主动锥齿轮13和所述竖直旋转从动锥齿轮14保持相对静止，进一步使得所述全反镜驱动轴2221保持静止，所述水平旋转支架22围绕所述水平旋转支架22的旋转杆221的轴线旋转，使得所述第一全反镜81绕所述旋转杆221的轴线在水平方向旋转，直至到达被扫描点在扫描光束100水平旋转形成的面上的投影位置；驱动所述竖直旋转电机1，所述竖直旋转电机1带动所述竖直旋转驱动齿轮11转动，所述竖直旋转驱动齿轮11带动所述所述竖直旋转行星齿轮齿圈33转动，此时所述共用齿轮行星架35保持静止，所述水平旋转支架22也保持静止，所述竖直旋转行星齿轮齿圈33带动所述竖直旋转行星齿轮32绕自身的旋转轴进行自转，使得所述竖直旋转行星齿轮32带动所述竖直旋转太阳轮31转动，进一步使得竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，所述竖直旋转轴12带动所述竖直旋转主动锥齿轮13旋转，所述竖直旋转主动锥齿轮13带动所述竖直旋转从动锥齿轮14转动，进一步使得所述竖直旋转从动锥齿轮14带动所述全反镜驱动轴2221旋转，使得所述第一全反镜81绕着所述全反镜驱动轴2221的轴线旋转，直至使得扫描光束100到达被扫描点实施扫描。
由上述分析可知，该实施例的驱动组件改进，相比前案(CN106022195A)，克服了前案中驱动组件的运动方式不便于控制的缺陷，即是在水平旋转支架旋转时，导致设置于全反镜安装罩的一对啮合的伞齿轮的相对运动，从而使得竖直旋转方向产生运动，致使水平旋转支架的旋转造成对竖直旋转方向的干涉，因而有必要对两个电机的转动实行繁琐的控制，导致运动方式不便于控制。
在实施例1中，所述全反镜组8仅包括所述第一全反镜81时，所述竖直光源5和所述水平光源6射出光线，射出的光线透过所述半透半反镜7形成扫描光束100，所述扫描光束100到达所述第一全反镜81进行反射后，从所述场镜9中射出，从而进行扫描；在实施例1中，所述全反镜组8包括所述第一全反镜81、所述第二全反镜82、所述第三全反镜83和所述第四全反镜84时，从所述半透半反镜7射出的扫描光束100先射至所述第四全反镜84，通过所述第四全反镜84反射射至所述第三全反镜83，然后通过所述第三全反镜83反射射至所述第二全反镜82，进一步通过所述第二全反镜82反射射至所述第一全反镜81后，经所述全反镜81反射后，所述扫描光束100从场镜中射出，从而进行扫描。
【实施例2】
参照图5、图6、图7、图8和图9所示，一种三维激光扫描头，包括光路组件和驱动组件，所述驱动组件包括竖直旋转电机1、水平旋转电机2、行星齿轮传动组3、水平旋转支架安装板4、竖直旋转驱动齿轮11、水平旋转驱动齿轮21、竖直旋转轴12、水平旋转支架22、竖直旋转主动锥齿轮13和竖直旋转从动锥齿轮14，所述行星齿轮传动组包括竖直旋转行星齿轮圈33、竖直旋转太阳轮31、竖直旋转行星齿轮32、竖直旋转行星齿轮挡板34、共用齿轮行星架35、水平旋转行星齿轮齿圈38、水平旋转行星齿轮37、水平旋转太阳轮36和水平旋转行星齿轮挡板39，所述竖直旋转电机1的转轴与所述竖直旋转驱动齿轮11连接，所述水平旋转电机2的转轴与所述水平旋转驱动齿轮21连接，所述竖直旋转驱动齿轮11与所述竖直旋转行星齿轮圈33的外齿圈啮合，所述水平旋转驱动齿轮21与所述共用齿轮行星架35啮合，所述竖直旋转行星齿轮32与所述竖直旋转行星太阳轮31啮合，所述竖直旋转行星齿轮32与所述竖直旋转行星齿轮圈33的内齿圈啮合，所述竖直旋转行星齿轮32设置于所述共用齿轮行星架35一端，所述共用齿轮行星架35的两端面设有连接杆351，所述竖直旋转行星齿轮32通过竖直旋转行星齿轮轴承321连接于所述共用齿轮行星架35一端面设置的连接杆351上，所述竖直旋转行星齿轮挡板34连接所述共用齿轮行星架35一端面设置的连接杆351，使得所述竖直旋转行星齿轮32的位置设在所述共用齿轮行星架35和所述竖直旋转行星齿轮挡板34之间，所述水平旋转行星齿轮37设置于所述共用齿轮行星架35另一端，所述水平旋转行星齿轮37通过水平旋转行星齿轮轴承371连接在所述共用齿轮行星架35另一端面设置的连接杆351上，所述水平旋转行星齿轮37和所述水平旋转太阳轮36啮合，所述水平旋转行星齿轮37还和所述水平旋转行星齿轮圈38啮合，所述水平旋转行星齿轮挡板39连接所述共用齿轮行星架35另一端面设置的连杆351，使得所述水平旋转行星齿轮37的位置设在所述共用齿轮行星架35和所述水平旋转行星齿轮挡板39之间，所述水平旋转行星齿轮圈38连接所述水平旋转支架安装板4，所述水平旋转行星齿轮圈38外侧有设置有连接通孔3811的连接头381，所述水平支架安装板4设有对应所述连接通孔3811的固定孔41，通过销钉或螺钉穿过所述连接通孔3811和所述固定孔41，使得所述水平旋转行星齿轮圈38固定连接在所述水平支架安装板4上，所述水平旋转支架22一端为带有轴孔的旋转杆221，所述水平支架22的另一端为全反镜组安装罩222，所述水平旋转支架安装板4设有用来通过所述旋转杆221的空间，所述水平旋转支架22的旋转杆221通过连接水平旋转支架轴承24穿设于所述水平旋转支架安装板4，所述水平旋转太阳轮36连接所述水平旋转支架22的旋转杆221并带动所述水平旋转支架22旋转，所述竖直旋转轴12通过连接所述竖直旋转轴轴承18穿设于所述水平旋转支架22内，所述竖直旋转轴12的一端穿过所述水平旋转支架22的旋转杆221的轴孔与所述竖直旋转太阳轮31连接，所述竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，所述竖直旋转轴12的另一端伸入所述全反镜组安装罩222内，所述竖直旋转轴12的另一端连接所述竖直旋转主动锥齿轮13并带动所述竖直旋转主动锥齿轮13旋转，所述竖直旋转从动锥齿轮14通过一安装在全反镜安装罩222侧壁的全反镜驱动转轴2221枢设在全反镜安装罩222内，所述竖直旋转从动锥齿轮14与所述竖直旋转主动锥齿轮13啮合；
所述光路组件包括竖直光源5、水平光源6、半透半反镜7、全反镜组8和场镜9’，所述半透半反镜7倾斜设置，所述竖直光源5设置在所述半透半反镜7上方，所述水平光源6设置在所述半透半反镜7侧面，所述半透半反镜7与所述竖直光源5和所述水平光源6相对，所述全反镜组8设置于所述全反镜组安装罩222内，所述全反镜组8至少包括第一全反镜81，所述第一全反镜81固定在所述全反镜驱动转轴2221上，所述全反镜组8设置在与所述半透半反镜7相对应的下方，所述全反镜组8安装罩伸入场镜9’中。
参照图5、图6和图7所示，具体地，所述行星齿轮传动组3、所述水平旋转支架安装板4、所述竖直旋转驱动齿轮11、所述水平旋转驱动齿轮21、所述水平旋转支架22、所述竖直旋转轴12和所述竖直旋转主动锥齿轮13设置在所述场镜9’的另一端，使得所述场镜9’位于所述半透半反镜7与所述行星齿轮传动组3、水平旋转支架安装板4、竖直旋转驱动齿轮11、水平旋转驱动齿轮21、水平旋转支架22、竖直旋转轴12、竖直旋转主动锥齿轮13之间。
参照图5所示，需要说明的是，所述实施例2中提供的全反镜组8包括一个固定在全反镜驱动转轴上的第一全反镜81，除了使用在实施例1或实施例2在上述描述中采用的普通镜面面积的第一全反镜81可以实施本方案外，在另外的实施方式中，在上述实施例2的结构布局下，还可以采用加大镜面的第一全反镜81’的实施方式以加大扫描范围，提升扫描效率。接下来的一个段落用来详细描述实施例2中采用加大镜面的第一全反镜81’的技术方案：
参照图6所示，所述全反镜组8包括连接柄811’和加大镜面的第一全反镜81’，所述连接柄811’的一端与所述第一全反镜81’固定连接，所述连接柄811’的另一端固定连接所述全反镜驱动转轴2221。
参照图5、图6和图7所示，所述三维激光扫描头还包括激光护罩15’、竖直光源安装板51、水平光源安装架61、电机护罩16和齿轮护罩17，所述电机护罩16与所述齿轮护罩17相连，所述竖直旋转电机1和所述水平旋转电机2设置于所述电机护罩16内，所述齿轮护罩17连接所述水平旋转支架安装板4，所述行星齿轮传动组3、所述水平旋转驱动齿轮21和所述竖直旋转驱动齿轮11设置于所述齿轮护罩17内，所述竖直光源安装板51设置于所述激光护罩15’内，所述竖直光源5设置在所述竖直光源安装板51上，所述水平光源安装架61设置在所述激光护罩15’内，所述水平光源6设置于所述水平光源安装架61的一端，所述半透半反镜7设置于所述水平光源安装架61的另一端，所述场镜9’的一端连接所述激光护罩15’，所述场镜9’的另一端连接所述水平旋转支架安装板4。
参照图5、图6和图7所示，具体地，所述三维激光扫描头还包括变焦系统，所述变焦系统包括音圈电机固定线圈52、音圈电机移动永磁体53、变焦透镜组54、光栅尺55和永磁体导轨56，所述音圈电机固定线圈52、所述光栅尺53和所述永磁体导轨56设于所述竖直光源安装板51上，所述变焦透镜组54设于所述音圈电机移动永磁体53上，所述音圈电机移动永磁体53连接在所述永磁体导轨56上且可以在所述永磁体导轨56上移动，所述变焦透镜组54至少包括一个变焦透镜。
需要说明的是，上述实施例1中的变焦透镜组54可以只由一个变焦透镜组成，在其他实施方式中，也可以由两个甚至由多个变焦透镜组成，所述实施例1中的变焦透镜组54包括但不限于一个变焦透镜。
参照图5和图6所示，具体地，所述三维激光扫描头还包括激光测距传感器57，所述激光测距传感器57设置在所述激光护罩15’内。
所述竖直旋转电机1和所述水平旋转电机2上还分别设置有各自的驱动器，所述驱动器为所述竖直旋转电机1和所述水平旋转电机2提供运动需要的能量。
参照图5、图6、图7、图8和图9所示，具体使用过程中，驱动所述水平旋转电机2，所述水平旋转电机2带动所述水平旋转驱动齿轮21旋转，水平旋转驱动齿轮21带动所述共用齿轮行星架35转动，使得所述竖直旋转行星齿轮32绕着所述竖直旋转太阳轮31公转，并且所述竖直旋转行星齿轮32带动所述竖直旋转太阳轮31转动，同时由于共用齿轮行星架35转动，使得所述水平旋转行星齿轮37绕着所述水平旋转太阳轮36公转，并且所述水平旋转行星齿轮37带动所述竖直旋转太阳轮36旋转，所述竖直旋转行星齿轮齿圈33和所述水平旋转行星齿轮齿圈38保持静止，所述竖直旋转太阳轮31和所述水平旋转太阳轮36转速相同且保持相对静止，所述水平旋转太阳轮36带动所述水平旋转支架22旋转，所述竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，由于水平旋转太阳轮36和所述竖直旋转太阳轮31同时旋转并且保持相对静止，使得所述水平旋转支架22和所述竖直旋转轴12同时旋转并保持相对静止，进一步使得所述竖直旋转主动锥齿轮13和所述竖直旋转从动锥齿轮14保持相对静止，进一步使得所述全反镜驱动轴2221保持静止，所述水平旋转支架22围绕所述水平旋转支架22的旋转杆221的轴线旋转，使得所述第一全反镜81绕所述旋转杆221的轴线在水平方向旋转，直至到达被扫描点在扫描光束100水平旋转形成的面上的投影位置；驱动所述竖直旋转电机1，所述竖直旋转电机1带动所述竖直旋转驱动齿轮11转动，所述竖直旋转驱动齿轮11带动所述所述竖直旋转行星齿轮齿圈33转动，此时所述共用齿轮行星架35保持静止，所述水平旋转支架22也保持静止，所述竖直旋转行星齿轮齿圈33带动所述竖直旋转行星齿轮32绕自身的旋转轴进行自转，使得所述竖直旋转行星齿轮32带动所述竖直旋转太阳轮31转动，进一步使得竖直旋转太阳轮31带动所述竖直旋转轴12旋转，所述竖直旋转轴12带动所述竖直旋转主动锥齿轮13旋转，所述竖直旋转主动锥齿轮13带动所述竖直旋转从动锥齿轮14转动，进一步使得所述竖直旋转从动锥齿轮14带动所述全反镜驱动轴2221旋转，使得所述第一全反镜81绕着所述全反镜驱动轴2221的轴线旋转，直至使得扫描光束100到达被扫描点实施扫描。
由上述分析可知，该实施例的驱动组件改进，相比前案(CN106022195A)，克服了前案中驱动组件的运动方式不便于控制的缺陷，即是在水平旋转支架旋转时，导致设置于全反镜安装罩的一对啮合的伞齿轮的相对运动，从而使得竖直旋转方向产生运动，致使水平旋转支架的旋转造成对竖直旋转方向的干涉，因而有必要对两个电机的转动实行繁琐的控制，导致运动方式不便于控制。
在实施例2中，所述全反镜组8仅包括所述第一全反镜81时，所述竖直光源5和所述水平光源6射出光线，射出的光线透过所述半透半反镜7形成扫描光束100，所述扫描光束100到达所述第一全反镜81进行反射后，从所述场镜9’中射出，从而进行扫描；在实施例2中，所述全反镜组8包括所述连接柄811’和加大镜面的第一全反镜81’时，从所述半透半反镜7射出的扫描光束100射至加大镜面的第一全反镜81’，经所述第一全反镜81’反射后从所述场镜9’射出，从而进行扫描。
尽管结合实施例1和实施例2具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。