[发明专利]用于将在时间上可变的光学图样投射到三维待测物体上的设备

说明书

本发明涉及一种用于将在时间上可变的光学图样投射到三维待测物体上的设备，该设备包括用于光学图样的托框、具有照明光学器件的光源和成像光学器件，其中，光学图样作为幻灯片紧固在移动机构上，该移动机构将光学图样相对照明光学器件以及相对成像光学器件移动，所述移动机构促使光学图样在垂直于成像光学器件的光轴定向的幻灯片平面中移动。

技术领域

本发明涉及一种用于将在时间上可变的光学图样投射到三维待测物体上的设备。

背景技术

对此，由现有技术已知这样的设备，其中将不同的图样投射到待测物体上。对于这种三维测量，位置可变的图样和投影已证明是适宜的或者说是必要的。为此，例如经由一个摆动的反光镜使投影偏转(DE 102011101476 A1)。该设备具有许多不同缺点，其中特别例举如下：

由于摆动的反光镜位于幻灯投影仪的成像光学器件与测量对象之间，为了不对照亮区域产生限制，反光镜必须是相当地大。这就要求有大的结构空间。另外，由于反光镜质量较大，若要避免旋转时可能出现的不平衡，就需要很高的结构设计花费。

通过反光镜的摆动运动，不仅使投射的图样、而且也使照亮区域移动。因此可以有效利用的测量范围(该测量范围在摆动的反光镜的每个位置中由一图样照射)比在反光镜的单独一个位置中被照亮的区域小得多。所以，大部分的光功率并未用于对测量范围进行照明。在三维测量方法中，短的测量时间原则上是所期望的，而对于短的测量时间，最佳地利用光功率非常重要。

发明内容

本发明的目的是，消除所述的缺点并提供一种设备，利用该设备，按可动方式也能将光学图样稳定地且以最小花费投射到待测物体上。

为此，本发明提出一种用于将光学图样的在时间上可变的移动投射到三维待测物体上的设备，该设备包括用于保持具有光学图样的幻灯片的托框、与所述托框连接的移动机构、带有照明光学器件的光源和成像光学器件，其中，该移动机构将所述托框相对所述照明光学器件或相对所述成像光学器件移动，由此促使所述光学图样在垂直于所述成像光学器件的光轴定向的幻灯片平面中在圆形轨上的在时间上可变的移动。

本发明还提出一种用于将光学图样的在时间上可变的移动投射到三维待测物体上的方法，该方法包括：使用包括移动机构的装置进行移动，所述移动机构连接到用于保持具有光学图样的幻灯片的托框，该移动机构将所述托框相对包括照明光学器件的设备的光源或相对该设备的成像光学器件移动，由此促使所述光学图样在垂直于所述成像光学器件的光轴定向的幻灯片平面中在圆形轨上的在时间上的可变的移动。

用于将在时间上可变的光学图样投射到三维待测物体上的设备包括用于光学图样的托框、具有可选配的照明光学器件的光源和成像光学器件，其中，光学图样作为幻灯片紧固在移动机构上，该移动机构将光学图样相对照明光学器件和相对成像光学器件移动。在此，移动机构促使光学图样在垂直于成像光学器件的光轴定向的幻灯片平面中移动。

在一种实施方式中，移动机构包含由彼此交叉的直线导引件构成的设置组件用以对托框进行导向，其中光学图样沿着通过所述交叉的直线导引件能够实现的和叠加的平动移动。“交叉的”在此是指这样一种设置方式，其中两个直线导引件彼此不平行地设置。在此，它们特别是可相互垂直地设置。

在一种实施方式中，移动机构构造为置入托框中的支座的形式，带有在该支座中偏心旋转的、由马达(Motor，电机)驱动的成形体。

在一种实施方式中，移动机构构造为作用在托框上的线性执行器的形式，该执行器构造为压电式运动的杠杆装置的形式。

在一种有益的构造设计中，光源、照明光学器件、成像光学器件和至少一个直线导引件经由刚性基体相互连接。

在一种实施方式中，线性执行器按下述方式操控，即：使托框在圆形轨上移动。

在一种另外的实施方式中，与基体连接的直线导引件垂直于重力作用方向设置。