源可旋转安装在所述壳体上，光电探测器 安装在所述测头基座上，可旋转的激光源能够改变激光源与对应光电探测器的相对位置和 夹角，从而改变了光电探测器测量测头位移的放大倍数，三个光电探测器能够改变测量基 座在位于不同方向的位移测量放大倍数，以满足实际需要。
[0034] 优选地，该技术方案一中的三维扫描测头还包括壳体，三个所述光电探测器连接 在所述壳体上，所述回复部件为弹簧，其中一端连接在所述壳体上、另一端连接在所述测头 基座上。
[0035] 优选地，该技术方案二中的三维扫描测头还包括壳体，三个所述激光源连接在所 述壳体上，所述回复部件为弹簧，其中一端连接在所述壳体上、另一端连接在所述测头基座 上。
[0036] 优选地，该测头包括用于固定在精密量仪上的壳体，该壳体内包括三个激光源、三 个光电探测器、测头基座、平移部件以及回复部件，便于安装和拆卸。
[0037] 优选地，所述技术方案一和技术方案二中的光电探测器一、光电探测器二和光电 探测器三为位置敏感探测器。
[0038] 该位置敏感探测器（英文为Position Sensitive Detector，简称PSD)，属于半导 体器件，一般做成PN结构，其工作原理是基于横向光电效应，能够用于位置坐标的精确测 量，具有高灵敏度、高分辨率、响应速度快和配置电路简单等优点。
[0039] 进一步优选地，所述光电探测器一、光电探测器二和光电探测器三均为一维位置 敏感探测器。
[0040] 一维位置敏感探测器（简称一维PSD)，可以探测出一个亮点在它的一个唯一方向 上表面的移动。
[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0042] 1、本发明所述一种直接入射式光臂放大型三维扫描测头，两种技术方案均利用三 个激光源分别发射三束激光束，入射到三个光电探测器上，每个光电探测器能够感应对应 激光束的入射位置；当平移部件带动测头基座做直线运动，三束激光束分别入射到对应光 电探测器上的位置也相应发生改变；根据几何关系，处理系统分别对每个激光束入射到对 应光电探测器上入射位置变化值进行计算并分析，能够得到测头基座在位于其直线位移方 向的位移变化值，进而能够获得该测头基座在三个方向合成的三维位移量；测头基座发生 位移后通过回复部件回复至初始位置，便于下一次的测量；该三维测头安装在精密量仪上， 通过三个激光源、三个光电探测器、处理系统配合，能够计算得到测球的位移量，以补偿测 球接触被测工件时位移导致的被测工件定位偏差，由于每个光电探测器能够得到一个直线 方向的位移量，通过三个光电探测器即能够得到在三个不同直线方向的位移量，即可获得 被测工件在测头基座三维位移方向的更为准确的测量坐标，最高精度能够达到纳米级别， 提高了三维扫描测头的测量精度，该测头简化了结构，降低了生产成本，易于批量加工制 造；
[0043] 2、本发明所述的平移部件包括导向槽一、导向槽二和导向槽三，其中导向槽二可 相对导向槽一滑动，导向槽三可相对导向槽二滑动，导向槽一的滑动方向与导向槽二的滑 动方向相互垂直，导向槽二的滑动方向与导向槽三的滑动方向相互垂直，导向槽三通过滑 块竖直滑动连接测头基座，测头基座可在导向槽三上进行滑动，因此能够分别实现测头基 座在三维方向即三个相互垂直的方向进行位移，该平移部件结构简单、安装方便、测量精度 尚；
[0044] 3、本发明所述的回复部件包括分别设于导向槽一、导向槽二、导向槽三上的弹簧 片一、弹簧片二、弹簧片三，能够分别将导向槽二、导向槽三和测头基座回复至初始位置， 即将三个激光束的入射至三个光电探测器上的位置回复至最初位置，便于下一次测头的测 量；
[0045] 4、本发明将三个激光源、三个光电探测器、以及平移部件集成在壳体上，便于在精 密测量仪上安装和拆卸，在测量过程中稳定性更好；
[0046] 5、本发明的测头回复部件和平移部件采用层叠平行簧片结构，便于加工与安装， 同时采用Z形簧片结构使得测头结构更紧凑。
【附图说明】：
[0047] 图1为本发明所述一种直接入射式光臂放大型三维扫描测头的结构示意图；
[0048] 图2为图1中三个激光源、三条激光束、三个光电探测器与测头基座配合的光路 图；
[0049] 图3为图1中平移部件和回复部件与测头基座配合使用的俯视图；
[0050] 图4为图3的正视图；
[0051] 图5为图1中三维扫描测头发生位移后激光源一、激光束一和光电探测器一配合 的光路对比图；
[0052] 图6为图5中光电探测器一旋转一定角度后改变位移放大倍数的示意图。
[0053] 图7为第二种直接入射式光臂放大型三维扫描测头的结构示意图；
[0054] 图8为实施例3中采用平行簧片结构的三维扫描测头主体结构示意图；
[0055] 图9为图8中测头基座安装座正视结构示意图；
[0056] 图1-7中标记：
[0057] 11、激光源一，12、激光源二，13、激光源三，21、激光束一，22、激光束二，23、激光束 三，31、光电探测器一，32、光电探测器二，33、光电探测器三，4、测头基座，51、弹簧片一，52、 弹簧片二，53、弹簧片三，6、测杆，7、测球，8、平移部件，81、导向槽一，82、导向槽二，83、导向 槽三，84、滑块，9、壳体；
[0058] 图8-9中标记：
[0059] 11、激光源一，12、激光源二，13、激光源三，21、激光束一，22、激光束二，23、激光束 三，31、光电探测器一，32、光电探测器二，33、光电探测器三，4、测头基座，51、弹簧片一，52、 弹簧片二，53、弹簧片三，6、测杆，7、测球，81、空心簧片，82、簧片，83、Z形簧片，9、壳体，91、 测头基座安装座，92、簧片安装座，93、固定安装面板。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0061] 实施例1
[0062] 如图1、2所示，一种直接入射式光臂放大型三维扫描测头，包括：
[0063] 三个激光源，即激光源一 11、激光源二12和激光源三13,分别产生三条激光束，即 激光束一 21、激光束二22和激光束三23 ;
[0064] 测头基座4,所述测头基座4上设有激光源一 11、激光源二12和激光源三13,以及 用于检测的测杆6和测球7;
[0065] 三个光电探测器，即光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33,分别 用于接收激光束一 21、激光束二22和激光束三23 ;
[0066] 平移部件，用于使测头基座4做直线运动；
[0067] 回复部件，用于将测头基座4回复至初始位置；
[0068] 处理系统，根据光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33上分别接收 到的激光束一 21、激光束二22和激光束三23入射位置变化值，计算得到测球7的三维位移 变化值。
[0069] 其中，上述的三个光电探测器相互垂直设置，平移部件用于平移测头基座4,以实 现激光束入射到对应光电探测器上的位置发生变化，以实现测头位移的测量。
[0070] 如图3、4所示，该平移部件包括位于水平方向的两个导向槽一 81，两导向槽一 81 之间沿垂直方向水平滑动设有一个导向槽二82,导向槽二82上设有一个导向槽三83,导向 槽三83上竖直平面上下滑动连接所述测头基座4。由于该平移部件分别包括导向槽一 81、 导向槽二82和导向槽三83，其中导向槽二82可相对导向槽一 81水平滑动，导向槽三83可 相对导向槽二82水平滑动，导向槽一 81的滑动方向与导向槽二82的滑动方向相互垂直， 导向槽二82的滑动方向与导向槽三83的滑动方向相互垂直，导向槽三83通过滑块84竖 直滑动连接测头基座4,测头基座4可在导向槽三83上进行上下滑动，因此能够分别实现测 头基座4在三维方向即三个相互垂直的方向进行位移。如图3中双向箭头为位移方向。
[0071] 如图3、4所示，上述回复部件包括弹簧片一、弹簧片二、弹簧片三，其中簧片一设 于至少一个导向槽一 81上并用于将导向槽二82回复至初始位置，簧片二设于至少一个导 向槽二82上并用于将所述导向槽三83回复至初始位