置，簧片三设于导向槽三83上并用于 将测头基座4回复至初始位置。该弹簧片一、弹簧片二、弹簧片三能够分别将导向槽二82、 导向槽三83和测头基座4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，便于测头系统的下一次测量。
[0072] 上述测头基座4为长方体，光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33 两两相互垂直设置。
[0073] 该三维扫描测头还包括壳体9,三个激光源设置在测头基座4上，三个光电探测器 连接在壳体9内，该回复部件5为弹簧，其中回复部件5的一端连接在壳体9上、另一端连 接在测头基座4上。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。
[0074] 该新型三维扫描测头，利用三个激光源分别发射三条激光束，每束激光束均为平 行激光束，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，即平移部件能够沿不同方向平移测头基座，则激光源 与对应光电探测器距离发生变化，即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的入射 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 而能够实现该测头基座在三个方向合成的三维位移测量，测头基座发生位移后通过回复部 件能够回复至初始位置，便于下一次的测量。
[0075] 上述光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33均采用一维位置敏感 探测器。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。
[0076] -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。
[0077] 分别将一维PSD安装在壳体9的X轴、Y轴或Z轴，抑或其他方向，以获得其在该 方向的位移值，并将其补偿到被测工件的测量值上，以获得该一维方向更准确的测量值。
[0078] 光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33中至少一个可以是旋转连 接在壳体9上。因为可旋转的光电探测器能够改变光电探测器与对应激光源的相对位置和 夹角，从而能够改变了光电探测器测量测头基座4位移的放大倍数，三个光电探测器能够 改变测量基座4在位于不同方向的位移放大倍数，以满足实际需要。
[0079] 如图5所示，为实现三维测量，在测头基座4的对应位置按照图1分别构建X轴、Y 轴、Z轴三维位移测量光路，分别实现X方向位移、Y方向位移和Z方向位移的测量。测头基 座4水平移动过程中，激光束入射在对应光电探测器的入射点发生变化，假设激光束一 21 入射到光电探测器一 31上且其入射光与光电探测器一 31的夹角为α度，当测头在水平方 向平移距离为X时，光电探测器一 31测量距离为y，那么，光电探测器一 31所测量得到的测 头基座4的位移放大倍数为tan(°〇 = 了。
[0080] 如图6所示，将光电探测器一 31旋转并倾斜一定角度，如旋转Θ后，可以再次调 整放大倍数，图中明显可以看出在测头基座4平移相同的距离X时，倾斜后的一维位置敏感 探测器上激光束的入射位置发生了变化，二者的间距变大，二者的间距为X ?tana ^os θ +X ?tana ·??ηθ κο^α-θ)，此时，该一维位置敏感探测器31所测量得到的测头基座4位移 放大倍数为tana .(308 0+1811(1 .sinQ .Cot(CX-Q)c3可以根据不同的需要进行调整。
[0081] 使用时，将该三维扫描测头安装在精密量仪上，由于测头基座4上连接测杆6和测 球7,测球7用于与被测工件直接接触进行位置测量，当测球7与被测工件直接接触时，受到 阻力而产生位移，测球7带动测头基座4在平移部件上产生位移，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7的位移量，以补偿测球7接触被测工件时位 移导致的被测工件位置测量偏差，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，以获得被测工件在测头基 座4的三维方向上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。
[0082] 实施例2
[0083] 如图7所示，一种直接入射式光臂放大型三维扫描测头，包括：
[0084] 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 ;
[0085] 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 ;
[0086] 测头基座4,所述测头基座4上设有光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探 测器三33,以及用于检测的测杆6和测球7 ;
[0087] 平移部件，用于使测头基座4做直线运动；
[0088] 回复部件，用于将测头基座4回复至初始位置；
[0089] 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。
[0090] 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。
[0091] 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。
[0092] 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，其中弹簧片一 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，弹簧片二设于至少一 个导向槽二82上并用于将所述导向槽三83回复至初始位置，弹簧片三设于导向槽三83上 并用于将测头基座4回复至初始位置。该弹簧片一、弹簧片二、弹簧片三，能够分别将导向 槽二82、导向槽三83和测头基座4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，便于测头系统的下一次测量。
[0093] 上述测头基座4为长方体，光电探测器一 31、光电探测器二32和光电探测器三33 两两相互垂直设置。
[0094] 该三维扫描测头还包括壳体9,三个光电探测器设置在测头基座4上，三个激光源 连接在壳体9内，该回复部件5为弹簧，其中回复部件5的一端连接在壳体9上、另一端连 接在测头基座4上。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。
[0095] 该新型三维扫描测头，利用三个激光源分别发射三条激光束，每束激光束均为平 行激光束，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，即平移部件能够沿不同方向平移测头基座，则激光源 与对应光电探测器距离发生变化，即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的入射 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 而能够实现该测头基座在三个方向合成的三维位移测量，测头基座发生位移后通过回复部 件能够回复至初始位置，便于下一次的测量。
[0096] 本实施例与实施例1原理一致，仅将光电探测器安装