[发明专利]非接触空间测量的方法和装置

权利要求书

1、一种测量横过光轴的间隔元件的间距的装置，包括：

一个均匀光源；

一个光探测器；

从所述光源沿着所述光轴出射准直光的装置；

一个中心位于所述光轴上第一透镜，接收通过所述间隔元件之间的来自准直光装置的光；

一个挡板，位于所述第一透镜的后焦平面处，其上有一个位于光轴中心的光栏孔，以限制从所述光源通过所述间隔元件之间出射光的角分量，使光线近似平行于光轴；

一个第二透镜，它把入射到第一透镜上的光聚焦，并通过所述的光栏孔射到所述探测器上；

所述探测器，探测从所述第二透镜入射到探测器上成象部分的光的位置和强度；

所述的孔径，沿测量方向有一个宽度以产生一个象，入射到所述探测器上，在倾斜光强端区之间具有均匀的最大光强；

接收装置，接收通过间隔元件之间，并入射到所述探测器上的光象大小的装置，探测器至少具有 1/2 最大光强的光。

2、如权利要求1的装置，其特征是，所述探测器是光电探测器，所述接收装置是一个电信号接收装置。

3、如权利要求2的装置，其特征是，所述探测器是一个等边和等间隔的光电池的线性列阵，所述的接收装置接收许多光电池发出的电信号，所发出的电信号相应于列阵上入射光强度，至少是 1/2 最大值入射光强。

4、如权利要求1装置，其特征是，所述的均匀光源是一个直线的窄带，位于包括所述光轴在内的所述间隔元件之间的间距测量平面内。

5、如权利要求4装置，其特征是有一个歪像光学系统，包括：

第一柱面透镜，其光轴位于间距测量平面内，该透镜在光通过所述间隔元件之间之前，在垂直于间距测量的平面内发散由所述准直装置出射的光;以及

第二柱面透镜，其光轴位于间距测量平面内，该透镜用于把所述第一透镜的并通过所述的间隔元件之间的发散光准直在垂直于间距测量的平面内。

6、如权利要求1装置，其特征是，所述的光探测器是一个与测量间距对准，并垂直于所述光轴的光电池线性列阵;包括位于光轴上的柱面透镜，该透镜光轴与从所述第二透镜出射的射到所述光电池线性列阵上的间距测量聚焦光的方向一致。

7、如权利要求4装置，其特征是，产生所述窄光带的装置，包括光源，对所述光源发出光进行会聚的聚光透镜，位于所述聚光透镜焦点处的漫射体，以及带有一个窄缝光栏孔的挡板，该挡板邻近所述漫射体对漫射光线定向形成一光带在间距测量平面内延伸。

8、如权利要求7装置，其特征是对所述光源发出光进行准直的装置是一个准直透镜，该透镜中心位于所述挡板和所述间隔元件的光轴上。

9、如权利要求1的装置，其特征是，所述光栏孔是一个狭缝，该狭缝垂直于由光轴和间隔元件的间距线所限定的间距测量平面。

10、如权利要求9的装置，其特征是，所述的狭缝宽度是可调的。

11、如权利要求3的装置，其特征是包括重复扫描所述线性列阵的装置;

在所述线性列阵第一次扫描中确定最大入射光强电信号值的装置;

置定 1/2 入射光强电信号电平做为域值电电信号电平下限的装置;和

在第二次扫描中，沿着至少出现所述阈值信号电平的所述列阵确定扫描长度的装置。

12、如权利要求11的装置，其特征是包括由所述确定长度的装置所确定的长度相当的电信号的输出装置。

13、如权利要求11的装置，其特征是包括对沿所述列阵到间隔元件的间距长度进行标定的装置。

14、如权利要求13的装置，其特征是包括以长度单位显示所述标定长度的装置。

15、如权利要求11的装置，其特征是，所述的确定长度的装置是一个计算输出信号的光-电池数目的装置，这些光-电池至少出现所述的阈值信号电平。

16、如权利要求12的装置，其特征是包括存储长度值信号用的电信号贮存装置;以及确定装置，该装置将由所述的输出电信号装置输出的信号与所述贮存信号的差做为所述象的横向尺寸与由所述的存储信号值所表示的予定值的偏离。