本實用新型涉及激光設備領域，尤其涉及一種激光掃描裝置。

背景技術：

生活中或工程測量中，在許多應用中都需要進行平整度的測量，例如，在進行房屋的內部裝修時需要檢查墻面，地板或天花板的平整度，在公路建筑中也需要平整度測量等等。目前測量平面的平整度時，主要是使用直尺或單束激光進行測量，這些方法主要依賴于手動操作，通常都很耗費時間，得到的測量結果也不夠精確。

因此，基于上述技術問題，本實用新型提供了一種快速、高效、可靠且直觀的方法和工具來完成平整度的測量，提高對平面的平整度測量工作的質量和效率。

技術實現要素：

為了克服上述技術缺陷，本實用新型的目的在于提供一種激光掃描裝置，可簡化平整度測量的過程，更直觀地顯示平面的平整度。

本實用新型公開了一種激光掃描裝置，包括：激光源模塊，發出激光束；掃描振鏡模塊，接收所述激光束，并將所述激光束反射至一目標物體，所述目標物體將所述激光束反射回所述掃描振鏡模塊形成反射激光；光檢測模塊，接收所述反射激光，并將所述反射激光轉換為電信號；數據處理模塊，與所述光檢測模塊連接，接收所述電信號并計算所述目標物體的距離數據。

優選地，所述掃描振鏡模塊包括：雙軸電子機械單元、設于所述雙軸電子機械單元內的反射鏡，其中反射鏡于所述雙軸電子機械單元內繞橫軸及豎軸旋轉。

優選地，所述掃描振鏡模塊還包括：反光鏡MEMS及設于所述反光鏡MEMS內的驅動電路，用于控制所述反光鏡MEMS的方向。

優選地，所述驅動電路改變驅動所述反光鏡MEMS的電壓、電流、頻率或波形。

優選地，所述激光源模塊包括至少一個激光二極管，每一激光二極管具有相同或不同的波長。

優選地，所述光檢測模塊及數據處理模塊置于一嵌入式單元內。

優選地，所述激光掃描裝置還包括：激光調制模塊，用于調制所述激光源模塊的激光強度和發射時間。

優選地，所述激光掃描裝置還包括：透鏡模塊，改變所述激光源模塊的激光束路徑和形狀。

優選地，所述激光掃描裝置還包括：通信模塊，與一移動設備交互通信。

優選地，所述激光掃描裝置還包括：人機交互模塊，所述人機交互模塊包括有用戶界面、顯示器。

優選地，所述激光掃描裝置還包括：電源模塊，所述電源模塊由一次性電池包、可充電電池或外部穩壓電源之一提供。

采用了上述技術方案后，與現有技術相比，具有以下有益效果：

1.使用者無需手動操作，激光掃描裝置將直接完成測距工作；

2.測量結果準確、測量過程快速；

3.直觀地顯示測量結果，節省使用者的操作流程。

附圖說明

圖1為符合本實用新型一優選實施例中激光掃描裝置的系統結構示意圖；

圖2為符合本實用新型一優選實施例的激光掃描裝置中掃描振鏡模塊的結構示意圖；

圖3為符合本實用新型一優選實施例中激光掃描裝置的掃描區域的示意圖；

圖4a為符合本實用新型一優選實施例中激光掃描裝置的具有等高線圖的掃描區域投射圖；

圖4b為符合本實用新型一優選實施例中激光掃描裝置的具有偽彩色圖的掃描區域投射圖。

附圖標記：

1-雙軸電子機械單元、2-反射鏡。

具體實施方式

以下結合附圖與具體實施例進一步闡述本實用新型的優點。

參閱圖1，本實用新型中，激光掃描裝置包括有以下設備：

-激光源模塊

作為激光掃描裝置的核心設備，激光源模塊設于激光掃描裝置的內部，向外發出激光束。

-掃描振鏡模塊

設于所述激光源模塊發出的激光束的出光口，或是激光束的發射路徑上，接收所述激光束，并對接收的激光束進行反射，直至反射至激光掃描裝置的外部的一目標物體。當激光束射至目標物體表面時，由于目標物體表面通常具有不同高度或深度，使得目標物體表面上的不同處對激光束的反射效果不同，因此，當目標物體對激光束進行反射時，掃描振鏡模塊也將對上述反射激光束進行接收，以形成一反射激光。由于掃描振鏡模塊既接收激光源模塊發出的源激光束，還接收目標物體反射回的反射激光，因此，掃描振鏡模塊可對源激光束和反射激光進行分析，以分析目標物體表面的情況。

-光檢測模塊

當掃描振鏡模塊接收反射激光后，將反射激光反射至光檢測模塊處，接收到反射激光后，光檢測模塊將反射激光轉換為電信號，待后續對電信號進一步處理。電信號可包括激光源模塊發出的激光束的頻率、相位、強度等，以及反射激光的頻率、相位、強度等。

-數據處理模塊

與光檢測模塊連接，接收光檢測模塊所轉換的電信號及電信號內所承載的激光束的信息，并對上述信息進行處理，以計算得出目標物體與激光源的距離數據。具體地，當電信號由光檢測模塊傳輸至數據處理模塊后，數據處理模塊自電信號中提取激光束的信息，并根據相應的原理，計算得出相位差導致的原因，也即目標物體的距離數據。

上述實施例中，光檢測模塊和數據處理模塊可置于一嵌入式單元內，方便使用者對其編程，可實現將激光掃描裝置手持化。

參閱圖2，一優選實施例中，掃描振鏡模塊具體包括有雙軸電子機械單元1及設于該雙軸電子機械單元1內的反射鏡2。該雙軸電子機械單元1包括有可繞X軸旋轉的一X平面及旋轉軸，使得設置在X平面上的部件可隨著X平面繞X軸旋轉時而旋轉，同樣地，該雙軸電子機械單元1還包括有可繞Y軸旋轉的一Y平面及旋轉軸，設置在Y平面上的部件可隨著Y平面繞Y軸旋轉時而旋轉。且Y平面所具有的旋轉軸的兩端可旋轉地與X平面的內部連接。具體地X平面的中部鏤空，以形成一空間，該空間預留給Y平面設置，同時Y平面所具有的旋轉軸連接在該空間側邊，也即X平面的內側邊。反光鏡置于Y平面上，從而可在X軸、Y軸這雙軸上旋轉。參閱圖3，正是由于反射鏡2的二維平面內的任意旋轉和任意位置定位，使得由反射鏡2反射而出的激光束在這兩個軸的旋轉限量所界定的一個“金字塔”空間內可被投射到任何方向。而當反射鏡2處于高速旋轉的狀態下時，反射的激光束可充滿整個四棱錐的空間。

優選或可選地，掃描振鏡模塊還包括反光鏡MEMS及驅動電路。反光鏡MEMS(微型電動-機械系統)，利用其可編程化的特點，使得發出的激光束不再單一，可通過調整激光束的頻率、強度、波形等變化其射出的形態，如根據計算的結果在目標物體表面投射等高線圖，以顯示目標物體表面上具有相同高度或深度的部分，再或者是根據計算的結果在目標物體表面投射偽彩色圖，以對不同高度和深度部分進行標識。驅動電路與反光鏡MEMS連接，向其發送驅動指令，進而調整反光鏡MEMS的電壓、電流、頻率或波形。驅動電路的指令可由使用者生成，例如，激光掃描裝置為手持式的，具有供使用者操作的界面，使用者根據自身的期望輸入所希望得到的激光束形狀及頻率等，從而驅動反光鏡MEMS。

針對不同的工況要求，激光源模塊可采用單個激光二極管形成的激光源，或是多個激光二極管組成的激光源組。具體地，激光源模塊內具有一個激光二極管，及具有單一的波長，可使用該激光二極管所具有的顏色顯示距離信息；或是激光源模塊內具有有著不同波長的多個激光二極管，可利用多個顏色呈現更加豐富的距離信息。

優選地或可選地，激光掃描裝置還包括有激光調制模塊，可針對不對的測量要求選擇不同的調制模式。如，當以激光發射接收的時間差為基礎計算測量值時，可選擇脈沖調制模式，當以激光發射接收的相位差為基礎計算測量值時，可選擇正弦曲線波形模式。因此，針對不同需要的模式，激光調制模塊可將激光源模塊發出的激光束進行調整，以轉化為期望的形式。

在激光源模塊的出光口或出光路徑上，還設有透鏡模塊，可改變激光源模塊的激光束路徑和形狀，直接或間接射向掃描振鏡模塊，以起到引導作用。

鑒于本實用新型中的激光掃描裝置可手持化，為進一步方便使用者的操作，激光掃描裝置還包括通信模塊或人機交互模塊。如為了與使用者的智能設備進行互聯，通信模塊可與移動設備交互通信，移動設備內可安裝有應用軟件，使用者可通過對應用軟件的操作，轉換為間接地通過通信模塊轉發至驅動電路的操作。而人機交互模塊可以向不具有移動設備的使用者提供操作界面，其包括有用戶界面和顯示器，使用者可直接在用戶界面輸入指令，可以理解的是，即便是使用者使用智能設備的情況下，激光掃描裝置可以是和移動設備結合成單獨裝置的選擇，亦或是與移動設備獨立的選擇。而人機交互模塊可置于激光掃描裝置的內部，亦或是外部固定位置的設置。本實施例并未對通信模塊、移動設備和人機交互模塊的位置進行限定。

而實施例中激光掃描裝置的供電可由電源模塊提供，電源模塊可以是一次性電池包，由使用者人工替換；或是可充電電池，如鋰電池等，接外部電源供電；亦或是直接外接一外部穩壓電源，均是可選擇的方式。

具有上述任一實施例的激光掃描裝置后，可根據其所具有的特性進行平整度檢測，具體操作為：

開啟激光掃描裝置，使得其發出的激光或激光束投射至一目標區域，該區域為使用者期望了解平整度的區域。激光束射出后，對區域進行逐行掃描，掃描的部分可略大于目標區域。目標區域將反射激光束形成反射光，反射光將返回至激光掃描裝置，接收到反射光后，激光掃描裝置計算其本身至區域內每一檢測點的距離。最后，根據區域形狀及每一檢測點至激光掃描裝置的距離，計算區域的平整度，并將最終計算結果向使用者顯示。

由于掃描振鏡模塊內反光鏡MEMS的使用，使得顯示計算結果的方式具有了多樣性。參閱圖4a及圖4b，如，驅動電路驅動反光鏡MEMS反射的光呈等高線圖，當目標區域內的部分具有相同或相近似的高度或深度時，以一相同的等高線表示，從而使得使用者直觀地了解到目標區域的平整情況。如驅動電路驅動反光鏡MEMS反射的光呈偽彩色圖，發出不同的顏色，并使用不同的顏色代表不同的高度或深度，例如，使用紅色表示目標區域超過期望值的高度，用藍色表示目標區域低于期望值的高度等。表達方式不限定于上述方式和顏色，可根據要求精度和個人喜好選擇適當的激光二極管的數量和顏色。

應當注意的是，本實用新型的實施例有較佳的實施性，且并非對本實用新型作任何形式的限制，任何熟悉該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。