[發明專利]三維形狀測量裝置

無效

• 申請號: 97117515.2
• 申請日: 1997-08-28
• 公開（公告）號: CN1089891C
• 公開（公告）日: 2002-08-28
• 發明（設計）人: 堀口千代春;高橋繁夫;天野哲夫;松浦浩幸;渡瀨庫治;書馬日出男
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

1.一種用于以非接觸方式測量置于測量區間內的被測物體三維形狀的三維形狀測量裝置，它包括：

一個活動框架，該活動框架安裝在所述的測量區間周圍以便圍繞通過所述測量區間中心的預定軸，并可沿所述軸的方向移動；

4個或4個以上的探測器，這些探測器用來測量到所述被測物體的不同部位的表面的距離，所述的探測器沿圓周方向被布置在活動框架上使多于一個的探測器主要被布置在所述的活動框架的兩對邊的預定區域內；

用于沿所述軸的方向移動活動框架的驅動機構；

探測并輸出沿所述軸的方向移動的活動框架的位置的位置探測設備；

根據所述的各個探測器和位置探測設備的輸出結果計算所述活動框架在各個移動位置處各個所述探測器到所述被測物體表面的距離數據，并根據距離數據分析所述被測物體的表面的三維形狀的分析設備，

其中，所述4個或4個以上的探測器的各光軸相交于在所述軸的方向上的投影面上的不同點。

2.如權利要求1所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述的探測器根據三角測量法探測到被測物體的距離，各個探測器具有一個用來向被測物體投射光的光投射部分和一個被布置在距離所述的光投射部分預定距離的接收從被測物體散射或反射的光的光接收部分，其中所述的光投射部分實現在和所述軸的方向相垂直的方向上的一預定角度內的光的掃描。

3.如權利要求2所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述的被布置在所述活動框架同一側的彼此靠近的探測器的所述的相關的光投射部分的掃描中心互相交于距離探測器比距離所述測量區間的中心更遠的地方。

4.如權利要求2所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述的各探測器的光接收部分被布置在所述軸的方向上距離被布置在對邊上的其它探測器的所述光投射部分一預定距離的地方。

5.如權利要求1所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述的活動框架是U形或馬蹄形。

6.如權利要求1所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于還包含有在所述測量區間中的一個放置臺，所述的被測物體被放置在它的上面。

7.如權利要求1所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于還包含有將所述測量區間和所述活動框架的移動空間分隔的內墻罩。

8.如權利要求2所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于還包含有將所述測量區間和所述活動框架的移動空間分隔的內墻罩，所述的內墻罩具有在所述探測器和所述被測物體之間的部分透射光的窗口。

9.如權利要求1所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述軸的方向實質上是重力的方向，所述的三維形狀測量裝置還包含有一被布置在所述測量區間上的旋轉件和一個柔韌細長的部件，該柔韌細長部件的一端和所述的活動框架相連，另一端和一個和活動框架重量基本相同的配重相連，所述的柔韌細長部件被套在所述的的旋轉件上，

其中所述的驅動機構旋轉所述的旋轉件，通過所述的柔韌細長部件來移動所述的活動框架。

10.一種用于以非接觸方式測量置于測量區間內的被測物體三維形狀的三維形狀測量裝置，它包括：

一個活動框架，該活動框架安裝在所述的測量區間周圍以便圍繞通過所述測量區間中心的預定軸，并可沿所述軸的方向移動；

一批用來測量到所述被測物體的不同部分的表面的距離，沿圓周方向被布置在所述活動框架上的探測器；

用于沿所述軸的方向移動活動框架的驅動機構；

探測并輸出所述軸的方向上移動的活動框架的位置的位置探測設備；

根據所述的各個探測器和位置探測設備的輸出結果計算所述活動框架在各個移動位置處各個所述探測器到所述被測物體表面的距離數據，并根據距離數據分析所述被測物體的表面的三維形狀的分析設備，

其中，所述的相關的探測器的光軸相交于在所述軸的方向上的投射面上的不同點。

11.如權利要求10所述的一種三維形狀測量裝置，其特征在于所述的探測器根據三角測量法探測到被測物體的距離，各個探測器具有一個用來向被測物體投射光的光投射部分和一個被布置在距離所述的光投射部分預定距離的接收從被測物體散射或反射的光的光接收部分，其中所述的光投射部分實現在和所述軸的方向相垂直的方向上的一預定角度內的光的掃描。