[发明专利]形状测量设备

说明书

一种形状测量设备，包括：照射部，用于利用线状的线激光来照射工件，所述照射部包括：光源，用于生成激光；第一光学构件，用于使来自所述光源的激光线状地散开，并且生成所述线激光；以及第二光学构件，其设置在所述光源和所述第一光学构件之间，用于调整所述工件上的线激光的照射面积；第一传感器，用于接收所述工件所反射的线激光，并且拍摄所述工件的图像；透镜，用于在所述第一传感器的摄像面上形成所述工件所反射的线激光的图像；以及控制部，用于通过所述第二光学构件来对所述工件上的线激光的照射面积的调整进行控制。

技术领域

本发明涉及一种用于通过利用光照射待测物、并且对待测物进行摄像来测量该待测物的形状的形状测量设备。

背景技术

传统上，已知这样一种形状测量设备：该形状测量设备用于通过利用探测器扫描工件的表面、并且获取工件各部分的位置坐标等来测量工件的表面形状。

如日本特表2009-534969所述，已知的这类形状测量设备是用于在无需使探测器与工件表面接触的情况下来进行测量的非接触式设备。

在日本特表2009-534969所述的非接触式表面形状测量设备中，通过扫描探测器利用线状的线激光来照射工件表面、并且相对于线激光的照射方向成预定角度对该表面进行摄像，来测量工件的表面形状。根据这类非接触式表面形状测量设备，无需担心工件表面的损坏，而且也无需要考虑由于探测器的磨损所导致的对于测量精度的影响。

另外，日本特开2012-225700所述的设备使用沙姆定律(Scheimpflug Principle)来对工件进行摄像。通过使用该原理，摄像元件上的利用线激光照射的面积根据光源和工件之间的距离而改变，另一方面可以在宽范围实现聚焦。因此，形状测量设备的测量精度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进行高精度测量的形状测量设备。

根据本发明的形状测量设备具有照射部、第一传感器和透镜。所述照射部用于利用线状的线激光来照射工件。所述第一传感器用于接收所述工件所反射的线激光，并且拍摄所述工件的图像。所述透镜用于在所述第一传感器的摄像面上形成所述工件所反射的线激光的图像。从所述摄像面延长的第一面、从所述透镜的主平面延长的第二面、以及从线激光的照射面延长的第三面相交在一个点处。所述照射部具有光源、第一光学构件和第二光学构件。所述光源用于生成激光。所述第一光学构件用于使来自所述光源的激光线状地散开，并且生成线激光。所述第二光学构件设置在所述光源和所述第一光学构件之间，并且被构成为能够调整所述工件上的线激光的照射面积。所述形状测量设备还包括控制部，所述控制部用于控制通过所述第二光学构件对所述工件上的线激光的照射面积的调整。

根据本发明，可以提供一种能够进行高精度测量的形状测量设备。

附图说明

通过以下给出的详细说明和附图，将更充分理解本发明，其中，附图仅是示例性的，因此不限制本发明：

图1是构成根据第一实施例的形状测量设备的系统的整体框图。

图2是示出根据第一实施例的光学探测器17的结构的图。

图3A和3B是示出使用光学探测器17所应用的线激光的示意图。

图4是示出根据第一实施例的激光生成部172的结构和光学探测器17的内部结构的示意图。

图5是根据第一实施例的CMOS传感器1732的模式图。

图6是表示光学探测器17的控制系统的框图。

图7是示出根据第一实施例的形状测量设备的操作的流程图。

图8是示出根据第一实施例的利用可调透镜1722的控制的示意图。