[發明專利]用于將在時間上可變的光學圖樣投射到三維待測物體上的設備

有效

• 申請號: 201780045563.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109690240B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: J·彼得森;M·沙費爾;B·哈倫德特
• 申請（專利權）人: 康耐視公司;康耐視恩沙普有限責任公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;H02N2/02;G02B7/00;G02B30/27;G03B21/60;G03B35/24;G02B26/02;G02B30/40
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 邵靜玥

本發明涉及一種用于將在時間上可變的光學圖樣投射到三維待測物體上的設備，該設備包括用于光學圖樣的托框、具有照明光學器件的光源和成像光學器件，其中，光學圖樣作為幻燈片緊固在移動機構上，該移動機構將光學圖樣相對照明光學器件以及相對成像光學器件移動，所述移動機構促使光學圖樣在垂直于成像光學器件的光軸定向的幻燈片平面中移動。

技術領域

本發明涉及一種用于將在時間上可變的光學圖樣投射到三維待測物體上的設備。

背景技術

對此，由現有技術已知這樣的設備，其中將不同的圖樣投射到待測物體上。對于這種三維測量，位置可變的圖樣和投影已證明是適宜的或者說是必要的。為此，例如經由一個擺動的反光鏡使投影偏轉(DE 102011101476 A1)。該設備具有許多不同缺點，其中特別例舉如下：

由于擺動的反光鏡位于幻燈投影儀的成像光學器件與測量對象之間，為了不對照亮區域產生限制，反光鏡必須是相當地大。這就要求有大的結構空間。另外，由于反光鏡質量較大，若要避免旋轉時可能出現的不平衡，就需要很高的結構設計花費。

通過反光鏡的擺動運動，不僅使投射的圖樣、而且也使照亮區域移動。因此可以有效利用的測量范圍(該測量范圍在擺動的反光鏡的每個位置中由一圖樣照射)比在反光鏡的單獨一個位置中被照亮的區域小得多。所以，大部分的光功率并未用于對測量范圍進行照明。在三維測量方法中，短的測量時間原則上是所期望的，而對于短的測量時間，最佳地利用光功率非常重要。

發明內容

本發明的目的是，消除所述的缺點并提供一種設備，利用該設備，按可動方式也能將光學圖樣穩定地且以最小花費投射到待測物體上。

為此，本發明提出一種用于將光學圖樣的在時間上可變的移動投射到三維待測物體上的設備，該設備包括用于保持具有光學圖樣的幻燈片的托框、與所述托框連接的移動機構、帶有照明光學器件的光源和成像光學器件，其中，該移動機構將所述托框相對所述照明光學器件或相對所述成像光學器件移動，由此促使所述光學圖樣在垂直于所述成像光學器件的光軸定向的幻燈片平面中在圓形軌上的在時間上可變的移動。

本發明還提出一種用于將光學圖樣的在時間上可變的移動投射到三維待測物體上的方法，該方法包括：使用包括移動機構的裝置進行移動，所述移動機構連接到用于保持具有光學圖樣的幻燈片的托框，該移動機構將所述托框相對包括照明光學器件的設備的光源或相對該設備的成像光學器件移動，由此促使所述光學圖樣在垂直于所述成像光學器件的光軸定向的幻燈片平面中在圓形軌上的在時間上的可變的移動。

用于將在時間上可變的光學圖樣投射到三維待測物體上的設備包括用于光學圖樣的托框、具有可選配的照明光學器件的光源和成像光學器件，其中，光學圖樣作為幻燈片緊固在移動機構上，該移動機構將光學圖樣相對照明光學器件和相對成像光學器件移動。在此，移動機構促使光學圖樣在垂直于成像光學器件的光軸定向的幻燈片平面中移動。

在一種實施方式中，移動機構包含由彼此交叉的直線導引件構成的設置組件用以對托框進行導向，其中光學圖樣沿著通過所述交叉的直線導引件能夠實現的和疊加的平動移動。“交叉的”在此是指這樣一種設置方式，其中兩個直線導引件彼此不平行地設置。在此，它們特別是可相互垂直地設置。

在一種實施方式中，移動機構構造為置入托框中的支座的形式，帶有在該支座中偏心旋轉的、由馬達(Motor，電機)驅動的成形體。

在一種實施方式中，移動機構構造為作用在托框上的線性執行器的形式，該執行器構造為壓電式運動的杠桿裝置的形式。

在一種有益的構造設計中，光源、照明光學器件、成像光學器件和至少一個直線導引件經由剛性基體相互連接。

在一種實施方式中，線性執行器按下述方式操控，即：使托框在圓形軌上移動。

在一種另外的實施方式中，與基體連接的直線導引件垂直于重力作用方向設置。