本实用新型提供了一种3D成像装置，包括离散光束投射器用于向目标物体投射多束离散准直光束；面光源投射器用于向目标物体投射泛光；成像模块包括RGB摄像头和红外摄像头；RGB摄像头用于当光照度大于等于预设置的光照度阈值时采集目标物体表面的2D图像；红外摄像头用于接收目标物体反射的散准直光束，并根据多束散准直光束形成的光斑图案获得目标物体表面的深度图像，在光照度小于预设置的光照度阈值在泛光下采集目标物体表面的2D图像。本实用新型能够在向目标物体投射泛光，使得红外摄像头采集目标物体表面的2D图像，从能够省略红外泛光照明器，有利于装置的小型化。