专利名称：多角度单色光三维投影测量装置的投影装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三维测量装置，具体涉及一种利用投影技术的三维测量装置。
背景技术：
目前，现有的无阴影3维轮廓测量技术是双侧白光扫描测量方式。申请人株式 会社高永科技，申请的专利号为200480003759.X的专利中公开如下技术特征先是第一 侧光源产生的平行光，经过光栅产生的结构光经过镜片反射后照射测量对象的一侧，另 一侧光源也产生光栅结构光经过镜片反射后照射测量对象的另一侧，光栅移动后，两侧 光源交替逐次扫描，图像采集装置依次采集图像，经过计算机计算出两侧的三维图实现 无阴影3维测量。双侧扫描测量装置实现无阴影测量时需要分别依次在测量对象一侧和 另一测扫描，其测量时间是单侧测量装置的两倍，单侧测量为采集N张照片时，双侧测 量需采集2N张照片。因此在双侧测量时，速度慢效率低。再次，每一侧光栅的频率 是固定的，只能发射出单一频率的光栅结构光，无法在测量期间动态改变，测量灵活性 差。为之改进的测量装置采用从不同角度同时投影不同颜色的单色光，可实现一次扫描 无阴影3维测量；其结构光调制模块处于透射状态，30%左右的光能量被其吸收，对光 的衰减非常大，自身的升温较大，必须使用耐高温的液晶元件，同时对比度也较低，在 满足被测物体表面的一定光强要求下，对光源的强度要求非常高。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，开发设计出一种大幅提高了光源效率，避免 了结构光调制元件温度过高，提高了投影装置光源的可靠性和稳定性的多角度单色光三 维投影测量装置的投影装置。本实用新型是通过以下技术方案实现的多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，投影装置包括发光装置、结构光 调制部件和投影透镜组，所述的发光装置、结构光调制部件为反射型投影结构。多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，所述的反射型投影结构为发光装 置出射光的一侧设有分光镜；分光镜反射光一侧设有结构光调制部件；所述结构光调制 部件为反射型液晶元件或镜面设有光栅图案的镜子。多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，所述的反射型投影结构为发光装 置倾斜设置在结构光调制部件的一侧；所述结构光调制部件为反射型微镜阵列或镜面设 有光栅图案的镜子。多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，所述反射型液晶元件为液晶元件 LCOS或铁电液晶元件FLC。多角度单色光三维 投影测量装置的投影装置，所述的反射型微镜阵列为数字微 境元件。[0010]本实用新型投影装置使用了反射型投影结构，平行光的90%以上的能量可以反 射出显示元件，大幅提高了光源效率，降低了显示元件由于吸收光产生的升温，提高了 投影装置的可靠性和稳定性。反射的结构光的对比度也大幅提高，使得结构光的调制度 增大，提高测量的重复性。
图1为实施例1主视结构示意图。图2为实施例2主视结构示意图。
具体实施方式
实施例1 参见图1所示。检测头包括图像采集装置10、投影装置2和环形光源7，图像采 集装置10安装在被测对象8上方，图像采集装置10包括彩色光电转换元件彩色CCD或 CMOS,三个投影装置2安装在被测对象8上方图像采集装置10的一侧并且均勻分布， 投影装置10下安装有环形光源7。投影装置2包括可发出不同单色光的发光装置3，发光装置3出射光的一侧设有 分光镜4;分光镜4反射光一侧设有结构光调制部件5 ；结构光调制部件5为反射型液晶 元件LCOS ；反射型结构光调制部件5光路行进前方设置有投影透镜组6。本实用新型在测量时，发光装置3发出的光线通过分光镜4，将光线反射到结构 光调制部件5反射型液晶元件LCOS，反射型液晶元件LCOS对入射光进行调制后再将光 线反射至投影透镜组6。反射型投影结构提高了投影装置的光效率，提高了对比度，测量 装置的稳定性和重复性得到大幅增强。实施例2参见附图2所示。两个投影装置2安装在被测对象6上方彩色图像采集装置10的一侧并且均勻分 布。其余同实施例1所述。两个角度的投影装置2分别处于不同彩色结构光投影状态，发出单色结构光， 同时照射在测量对象6表面。发光装置3倾斜设置在结构光调制部件4的一侧；结构光调制部件4为反射型微 镜阵列数字微境元件；结构光调制部件4光路行进前方设置有投影透镜组5。发光装置3发射出的光线通过结构光调制部件4反射型微镜阵列数字微境元件， 进行调制并将光线发射到投影透镜组5。实施例3参见附图2所示。发光装置3倾斜设置在结构光调制部件4的一侧；结构光调制部件4为设有光栅 图案的镜子；结构光调制部件4光路行进前方设置有投影透镜组5。发光装置3发射出的光线通过结构光调制部件4设有光栅图案的镜子，进行调制 并将光线发射到投影透镜组5。其余同实施例1所述。
权利要求1.多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，投影装置包括发光装置、结构光 调制部件和投影透镜组，其特征在于所述的发光装置、结构光调制部件为反射型投影结 构。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于所述的反射型投影结构为发光装置出 射光的一侧设有分光镜；分光镜反射光一侧设有结构光调制部件；所述结构光调制部件 为反射型液晶元件或镜面设有光栅图案的镜子。
3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于所述的反射型投影结构为发光装置倾 斜设置在结构光调制部件的一侧；所述结构光调制部件为反射型微镜阵列或镜面设有光 栅图案的镜子。
4.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于所述反射型液晶元件为液晶元件 LCOS或铁电液晶元件FLC。
5.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于所述的反射型微镜阵列为数字微境元件。
专利摘要本实用新型涉及多角度单色光三维投影测量装置的投影装置，投影装置包括发光装置、结构光调制部件和投影透镜组，所述的发光装置、结构光调制部件为反射型投影结构。所述的反射型投影结构为发光装置出射光的一侧设有分光镜；分光镜反射光一侧设有结构光调制部件；所述结构光调制部件为反射型液晶元件或镜面设有光栅图案的镜子。本实用新型能大幅提高了光源效率，避免了结构光调制元件温度过高，提高了投影装置光源的可靠性和稳定性。
文档编号G01B11/25GK201795783SQ20102051739
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者姚征远 申请人:姚征远