[实用新型]投影条纹显微三维测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种显微测量装置，尤其是一种利用相移技术的投影条纹显微三维测量装置。

背景技术

目前，大多数的三维形状测量装置是由条纹投影器和CCD摄像机所组成。条纹投影器投射出正弦条纹，而其所投出正弦条纹的正弦特性直接影响到测量精度。条纹投影器是由投影机和投影镜头所组成的。投影机在工作时，由于要排除灯泡工作时产生的热量，需启动排风扇，这样就产生较大的振动，这种振动会传到与之相连的投影镜头上。所投出正弦条纹的正弦特性会受到很大的影响，从而在进行位相计算时产生较大的位相误差。实验证明，在进行微观三维形状测量时，这种位相误差将会直接影响到测量精度。

如图1和图2所示，传统的投影条纹微观三维形状测量装置中，其结构是将条纹投影器1′和CCD摄象机2′分别安装在两个升降装置3′上，升降装置3′竖直固定在底座4′上。条纹投影器1′是将投影机11′与投影镜头12′通过托架5′连接在一起放置在升降装置I3a′上，而将CCD摄象机2′安置在升降装置II3b′上，这样做虽然设计较简单，但由于投影机在工作时会产生较大的振动，这种振动会直接传到与之相连的投影镜头上，在进行测量时，投影出条纹图的正弦性会受到很大的影响，直接影响到系统的测量精度。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可消除由于振动影响测量精度的投影条纹显微三维测量装置，该装置同时能够改变条纹投影器的投影位置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种投影条纹显微三维测量装置，它是由底座、安装在底座上的固定架及安装在固定架上的条纹投影器和摄像机所组成，条纹投影器包括投影机和投影镜头，投影机内部设有散热风扇、光源和光路，其特征在于：所述的投影机和投影镜头相分离设置，安装于固定架上，投影镜头位于投影机的下方，投影机光路与投影镜头对应于一条线上。

所述投影机内部光源为普通冷光源，固定架包括升降装置I和升降装置II，分别垂直安装于底座上，所述投影机通过投影机托板安装在其中一升降装置上，投影镜头通过投影镜头支架安装在另一升降装置上，摄像机可安装在任一升降装置上。

所述投影机内部光源为LED光源，固定架包括升降装置I和升降装置II，分别垂直安装于底座上，所述投影机和投影镜头分离固定在同一支架上，该支架安装在其中一升降装置上，摄像机安装在另一升降装置上。

所述支架由升降部分、镜头支架部分和投影机托板三部分组成，所述升降部分固定在升降装置上，镜头支架部分为一凿有镜头固定孔的倾斜板状结构，一端与升降部分连接，另一端与投影机托板垂直连接，该托板为一板状结构，其上设有用于固定投影机的卡槽或螺钉孔。

所述投影机内部光源为LED光源，固定架为一升降装置，所述摄像机、投影机和投影镜头通过一水平的支撑架分离固定于升降装置上。

所述支撑架一端固定于升降装置，另一端部设有穿孔，通过穿孔固定摄像机的采集镜头而固定顶部的摄象机，支撑架中间设有分别安装投影机和投影镜头的弯板组件。

所述弯板组件由支架、导柱、导套座、导套、螺杆I、螺杆II和滑块组成，导柱固定于支撑架的侧部，螺杆II平行于导柱安装在支撑架上位于导柱上方，导套固定于螺杆II的端部，导套与支撑架相反的一侧部设有定位结构，导柱可滑动插入导套座内部以使得导套座沿导柱滑动，导套和导套座一体连接通过调节螺杆II使得其沿导柱滑动，螺杆I竖直设于导套上，滑块设于螺杆I上以调节上下高度，支架通过螺钉与滑块相连，通过调节螺杆I来调整支架的高度。

所述支架由升降部分、镜头支架部分和投影机托板三部分组成，所述升降部分固定在滑块上，竖直设有与导套定位结构对应的引导槽，定位结构可以为凸肋或至少三个成一线的定位凸块，凸肋或凸块位于引导槽内，镜头支架部分为一凿有镜头固定孔的倾斜板状结构，一端与升降部分连接，另一端与投影机托板垂直连接，该托板为一板状结构，其上设有用于固定投影机的卡槽或螺钉孔。

上述升降装置可以是螺旋式升降结构或燕尾槽式升降结构。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型投影条纹显微三维测量装置将条纹投影器中的投影机与投影镜头完全分离的结构，消除了振动所带来的影响，可极大提高其测量精度；另外，为了保证条纹投影器在同一位置不同的倍率下能够清晰成像，条纹投影器可调整其高度和位置，使其在同一位置图象更加清晰。