[發明專利]利用光學三角測量法的光學測量裝置

無效

• 申請號: 200680008771.9
• 申請日: 2006-03-17
• 公開（公告）號: CN101142535A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 讓－呂克·米什蘭
• 申請（專利權）人: 薩熱姆防務安全公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王達佐;韓克飛

1.一種利用光學三角測量法的光學測量裝置，其用于測量，相對于平面參考面(L)以及在與所述參考面基本垂直的方向，待測面(W)兩個方向上的距離(d)和傾斜，所述待測面能夠局部地類似于平面，其特征在于，其包括：

-光發射器裝置(8)，其適于以給定的重復頻率分別在第一波長范圍內(Δλ_L)和第二波長范圍(Δλ_W)內交替地發射兩條光束(FL，F_W)；

-分束器裝置(9)，其適于從每條單獨的入射光束(FL，F_W)中生成若干條分開的平行光束(FL’，F_W’)，所述平行光束(FL’，F_W’)的數量至少為三條且按預定的結構分布；

-分光器(11)，其適于將每組入射光束(FL’，F_W’)分別導向兩個與所述兩個波長范圍(Δλ_L，Δλ_W)相關的不同方向，所述分光器(11)相對于所述參考面(L)和待測面(W)側向放置，以使得兩組輸出光束(FL’，F_W’)沿著長度基本相同的路徑分別導入所述參考面(L)和待測面(W)，分別經反射(FL”，F_W”)后彼此會聚。

-光束組合器(12)，其適于收集來自同一入射光束的所述兩組反射光束(FL”，F_W”)，并將其沿著同一光學輸出路徑交替地引導；

-用于接收每組所述輸出光束(FL’，F_W”)的傳感器裝置(14)，所述傳感器裝置(14)包括光導發光傳感器(15)：

·其數目少于或等于所述多光束的數目，

·其以與所述多光束的配置相關的配置方式放置，以使每個光導發光傳感器(15)交替地接收兩個光圖像(16L，16_W)，所述兩個光圖像(16L，16_W)分別由兩組交替的光束(FL’，F_W’)形成，且

·其適于傳輸(在20)代表所述兩個光圖像(16L，16W)的每一能量質心位置的輸出信號；

-同步裝置(17，18)，其用于在所述光發射器裝置(8)發射的所述兩條交替光束(FL，F_W)與在所述光導發光傳感器(15)上形成的所述兩個圖像(16L，16_W)之間建立時間聯系；

-用于處理所有由所述光導發光傳感器(15)傳輸的所述信號的裝置(17)，以提供有關所述待測面(W)相對于所述參考面(L)的位置和傾斜的信息。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳感器裝置的每一傳感器均是位置敏感(PSD)型光敏傳感器，所述位置敏感(PSD)型光敏傳感器適于傳輸代表由所述傳感器接收的所述兩個光圖像的每一能量質心位置的兩個輸出信號。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述信號處理裝置適于分別提供關于相對于所述參考面，所述待測面距離的最佳估算和兩個傾斜角的最佳估算的信息。

4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的裝置，其中所述光發射器裝置包括：

-至少一個光源，其在包含所述第一和第二波長范圍的波帶中發射單獨的光束；以及

-光調制器，其適于隨時間的變化，以預定的交替地隔離所述光束中第一和第二波長范圍。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述頻率周期為1至10kHz并且優選約2.5kHz。

6.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述光發射器裝置發射紅光和/或近紅外波長范圍內的光。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，對于所述兩個波長范圍，在光束被導向所述參考面上的情況下約為600至630nm，在光束被導向所述待測面上的情況下約為670至1050nm。

8.根據權利要求1至7中任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述分束器包括屏，所述屏具有至少三個預先確定了形狀的孔，所述三個孔以預定的并適合于被所述光束交替照亮的配置進行布置。

9.根據權利要求1至8中任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述分光器和所述光組合器為通過根據波長的折射和反射運行的靜態光學組件。