[發(fā)明專利]光學(xué)三維掃描儀及其使用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201680013215.4
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107430194A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·F·芒羅;M·F·弗雷;小J·B·里斯;C·奧勒
• 申請（專利權(quán)）人: 阿德科爾公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務(wù)所(普通合伙)44240
• 代理人: 金輝

1.一種光學(xué)掃描儀，所述光學(xué)掃描儀包括：

光源，所述光源位于外殼內(nèi)；

分劃板，所述分劃板具有孔口，所述分劃板定位在所述外殼內(nèi)以接收從所述光源發(fā)射的第一光束，且經(jīng)配置以通過所述孔口透射第二光束；

鏡子，所述鏡子定位在所述外殼內(nèi)以接收從所述分劃板透射的所述第二光束，并通過所述外殼中的第一窗口將所述第二光束反射到物體的所關(guān)注表面上；以及

光接收器，所述光接收器經(jīng)配置以通過所述外殼中的第二窗口從所述物體的所述所關(guān)注表面接收第三光束，其中所述光接收器經(jīng)配置以獲得一個或多個光位置值以確定所述物體的所述所關(guān)注表面的參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光源是發(fā)光二極管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光源是半導(dǎo)體激光器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光源是脈沖光源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光源具有小于500nm的波長。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光接收器還包括成像透鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描儀，其中所述成像透鏡在物體空間中為遠心的。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描儀，所述光學(xué)掃描儀還包括：

濾光器，所述濾光器經(jīng)配置以透射基本上僅由所述光源發(fā)射的波長的光。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描儀，其中所述成像透鏡定位在所述外殼內(nèi)，其中成像透鏡的軸線基本上垂直于所述物體的所述所關(guān)注表面上的至少一個位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，所述光學(xué)掃描儀還包括：

投影透鏡，所述投影透鏡定位成將具有所述透射孔口圖案的所述第二光束投影到所述鏡子上。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述外殼具有小于25mm的寬度。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述孔口形成所述第二光束的透射圖案。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述透射圖案是橢圓、直線或十字圖案。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述外殼是密封的。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光接收器包括至少一個透鏡和光傳感器。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)掃描儀，其中所述光傳感器包括象限傳感器、圖像傳感器或位置感測裝置中的至少一個。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述鏡子固定地位于所述外殼內(nèi)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)掃描儀，所述光學(xué)掃描儀還包括可旋轉(zhuǎn)平臺，所述可旋轉(zhuǎn)平臺經(jīng)配置以支撐所述外殼且可相對于所述物體移動。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)掃描儀，其中所述可旋轉(zhuǎn)平臺還經(jīng)配置以沿著軸線平移。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)掃描儀，其中所述可旋轉(zhuǎn)平臺經(jīng)配置以執(zhí)行一次或多次旋轉(zhuǎn)或平移，以在所述物體的整個表面區(qū)域上掃描所述第二光束以產(chǎn)生三維圖像。

21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描儀，其中所述鏡子是掃描鏡，所述掃描鏡經(jīng)配置以旋轉(zhuǎn)以沿著所述物體的至少一個軸線掃描所述第二光束。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)掃描儀，其中所述掃描鏡是微電機掃描鏡。

23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)掃描儀，其中所述掃描鏡以靜電或電磁方式中的至少一個定位在所述外殼中。

24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)掃描儀，其中所述掃描鏡經(jīng)配置以旋轉(zhuǎn)以沿著所述物體的至少一個軸線以約1000掃描/秒的速率掃描所述第二光束。

25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)掃描儀，其中所述掃描鏡經(jīng)配置以旋轉(zhuǎn)以沿著所述物體的至少一個軸線以約50掃描/秒的速率掃描所述第二光束。

26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)掃描儀，其中所述掃描鏡還經(jīng)配置以具有掃描圖案，所述掃描圖案為光柵圖案。