三维形状测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种三维形状测定装置，其一个方式具有：光源装置，其射出光；摄像装置，其具有被设定为规定的焦距的光学系统，对被从光源装置射出的光照射的对象物进行拍摄；壳体，其支承光源装置以及摄像装置；以及第一转换镜头，其被固定于壳体，变更摄像装置的焦距。摄像装置以能够在第一位置与第二位置之间移动的方式支承于壳体，在第一位置，摄像装置能够经由第一转换镜头而拍摄对象物，在第二位置，摄像装置能够不经由第一转换镜头而拍摄对象物。

【技术实现步骤摘要】
三维形状测定装置
本技术涉及三维形状测定装置。
技术介绍
已知有如下装置：通过投影仪向对象物投射投影图案，利用照相机来对投射了投影图案的对象物的图像进行拍摄从而进行对象物的三维光学测定(例如，日本公开公报特开2007-187669号公报)。在上述那样的装置中，考虑了如下内容：在将大小彼此不同的多个对象物设为测定对象时，根据各对象物的大小来变更照相机与对象物的相对位置，将照相机的焦点对准对象物。但是，在将比较大的对象物设为测定对象时，需要将照相机与对象物的距离配置得大，为了测定对象物而需要比较宽广的空间。此外，当要测定的对象物之间的大小之差很大时，在测定比较小的对象物的形状时和测定比较大的对象物的形状时，需要大幅度变更照相机与对象物之间的相对位置。因此，照相机与对象物的位置对准花费工夫。此外，例如还考虑在装置内以能够移动的方式配置照相机，根据对象物的大小使照相机移动，但是有时使照相机移动的范围变大而造成装置大型化。
技术实现思路
本技术的一个方式鉴于上述问题点，其目的在于提供一种小型且能够根据对象物的大小容易地测定大小彼此不同的多个对象物的形状的三维形状测定装置。本技术的三维形状测定装置的一个方式具有：光源装置，其射出光；摄像装置，其具有被设定为规定的焦距的光学系统，对被从所述光源装置射出的光照射的对象物进行拍摄；壳体，其支承所述光源装置和所述摄像装置；以及第一转换镜头，其被固定于所述壳体，变更所述摄像装置的焦距，所述摄像装置以能够在第一位置与第二位置之间移动的方式支承于所述壳体，在所述第一位置，所述摄像装置能够经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物，在所述第二位置，所述摄像装置能够不经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物。根据本技术的一个方式，提供一种小型、且能够根据对象物的大小容易地测定大小彼此不同的多个对象物的形状的三维形状测定装置。由以下的本技术优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本技术的上述以及其他特征、要素、步骤、特点和优点。附图说明图1是表示本实施方式的三维形状测定装置的立体图。图2是示意性地表示本实施方式的三维形状测定装置的俯视图。图3是示意性地表示本实施方式的三维形状测定装置的俯视图。图4是示意性地表示本实施方式的三维形状测定装置的俯视图。图5是表示本实施方式的另一例的三维形状测定装置的一部分的立体图。具体实施方式在各图所示的XYZ轴坐标系中，Z轴方向设为上下方向Z。X轴方向是与Z轴方向垂直的方向，设为光源装置30射出的光的射出方向X。Y轴方向为与Z轴方向和X轴方向双方垂直的方向。将上下方向Z的正侧称为“上侧”，将负侧称为“下侧”。将与Y轴方向平行的方向称为宽度方向Y。另外，所谓上侧、下侧和上下方向是单纯用于说明各部的相对位置关系的名称，并非限定实际的配置关系等。如图1～图4所示，本实施方式的三维形状测定装置10具有：壳体10a、光源装置30、摄像装置40、第一转换镜头51、第二转换镜头52、第三转换镜头53、第四转换镜头54、光照射装置60、驱动装置70a、70b以及未图示的运算处理装置。如图2～图4所示，三维形状测定装置10利用射出光的光源装置30向对象物Os、Om、Ob照射光，通过摄像装置40对被照射了光的对象物Os、Om、Ob进行拍摄。并且，三维形状测定装置10通过未图示的运算处理装置进行基于摄像装置40拍摄到的图像信息的运算处理，测定对象物Os、Om、Ob的形状。对象物Os、对象物Om、和对象物Ob的大小彼此不同。对象物Om的大小比对象物Os的大小要大。对象物Ob的大小比对象物Om的大小要大。图2表示测定对象物Om的形状的情况。图3表示测定对象物Os的形状的情况。图1以及图4表示测定对象物Ob的形状的情况。如图1所示，光源装置30被固定于后述的壳体本体11的底板部11a的上表面上。即，壳体本体11支承光源装置30。光源装置30例如是射出格子状的图案的光的投影仪。光源装置30射出的光的射出方向X是与从光源装置30射出的光的中心即光轴J1平行的方向。在本实施方式的三维形状测定装置10中，关于摄像装置40，在与光源装置30射出光的射出方向X垂直的方向上以夹着光源装置30的方式设置有成为一对的摄像装置40a与摄像装置40b。因此，通过使用两个摄像装置40a、40b来进行三角测量，能够更高精度地测定对象物Os、Om、Ob的形状。在本实施方式中，摄像装置40a与摄像装置40b在宽度方向Y上夹着光源装置30。摄像装置40a的摄像镜头的光轴J2a以及摄像装置40b的摄像镜头的光轴J2b与上下方向Z垂直，且相对于光源装置30的光轴J1倾斜。光轴J2a、J2b随着从各摄像装置40朝向对象物Os、Om、Ob而向靠近光轴J1的方向倾斜。光轴J2a与光轴J2b在光轴J1上相交。另外，除了在俯视观察时配置成关于光源装置30的光轴J1线对称这一点之外，摄像装置40a与摄像装置40b是相同的。因此，在以下的说明中，有时作为代表只对摄像装置40a进行说明。将与光轴J2a平行的方向设为光轴方向D2a，将与光轴J2b平行的方向设为光轴方向D2b。光轴方向D2a、D2b是与射出方向X交叉的方向。在与各光轴J1、J2a、J2b平行的方向上，以三维形状测定装置10为基准，将对象物Os、Om、Ob侧称为“前侧”，将对象物Os、Om、Ob的相反侧称为“后侧”。即，射出方向X的正侧是前侧。射出方向X的负侧是后侧。另外，所谓前侧和后侧仅是用于说明各部的相对位置关系的名称，并非限定实际的配置关系等。图1所示的壳体10a支承光源装置30和摄像装置40a。壳体10a具有壳体本体11和支承部件20。壳体本体11将三维形状测定装置10的各部收纳于内部。在图1中省略了壳体本体11中的一部分的图示。在图1中示出了壳体本体11中的从下侧支承三维形状测定装置10的各部的底板部11a和覆盖三维形状测定装置10各部的后侧的后板部11b。支承部件20是支承摄像装置40、第一转换镜头51、第二转换镜头52、光照射装置60和驱动装置70a、70b的部件。在本实施方式中，以在宽度方向Y上夹着光源装置30的方式设置有两个支承部件20。两个支承部件20被固定于底板部11a上。除了在俯视观察时配置成关于光源装置30的光轴J1线对称这一点之外，两个支承部件20是相同的。因此，在以下的说明中，有时作为代表只对配置于图1的右侧的支承部件20，即支承摄像装置40a的支承部件20进行说明。支承部件20具有第一镜头支承部21和摄像装置支承部22。即，壳体10a具有第一镜头支承部21和摄像装置支承部22。第一镜头支承部21是在图1所示的移动方向D3a上延伸的矩形板状。移动方向D3a是摄像装置40a移动的方向。移动方向D3a是与平行于射出方向X和光轴方向D2a双方的平面(XY平面)平行、且与光轴方向D2a垂直的方向。第一镜头支承部21的板面与上下方向Z平行，且与光轴方向D2a垂直。如图2所示，第一镜头支承部21在摄像装置40a的摄像镜头的光轴方向D2a上位于摄像装置40a的前侧。第一镜头支承部21具有在光轴方向D2a上贯穿第一镜头支承部21的贯穿孔21a。贯穿孔21a配置于第一镜头支承部21中的移动方向D3a的中央。如图1所示，贯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维形状测定装置，其具有：光源装置，其射出光；摄像装置，其具有被设定为规定的焦距的光学系统，对被从所述光源装置射出的光照射的对象物进行拍摄；壳体，其支承所述光源装置和所述摄像装置；以及第一转换镜头，其被固定于所述壳体上，变更所述摄像装置的焦距，所述三维形状测定装置的特征在于，所述摄像装置以能够在第一位置与第二位置之间移动的方式支承于所述壳体，在所述第一位置，所述摄像装置能够经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物，在所述第二位置，所述摄像装置能够不经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物。

【技术特征摘要】
2016.09.20 JP 2016-1834641.一种三维形状测定装置，其具有：光源装置，其射出光；摄像装置，其具有被设定为规定的焦距的光学系统，对被从所述光源装置射出的光照射的对象物进行拍摄；壳体，其支承所述光源装置和所述摄像装置；以及第一转换镜头，其被固定于所述壳体上，变更所述摄像装置的焦距，所述三维形状测定装置的特征在于，所述摄像装置以能够在第一位置与第二位置之间移动的方式支承于所述壳体，在所述第一位置，所述摄像装置能够经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物，在所述第二位置，所述摄像装置能够不经由所述第一转换镜头而拍摄所述对象物。2.根据权利要求1所述的三维形状测定装置，其特征在于，所述三维形状测定装置还具有第二转换镜头，该第二转换镜头将所述摄像装置的焦距变更为与所述第一转换镜头所变更的焦距不同的焦距，所述第二位置是所述摄像装置能够经由所述第二转换镜头而拍摄所述对象物的位置。3.根据权利要求2所述的三维形状测定装置，其特征在于，所述摄像装置以能够在所述第一位置、所述第二位置、和所述摄像装置能够直接拍摄所述对象物的第三位置之间移动的方式支承于所述壳体。4.根据权利要求3所述的三维形状测定装置，其特征在于，所述第一转换镜头是延长所述摄像装置的焦距的镜头，所述第二转换镜头是缩短所述摄像装置的焦距的镜头，所述摄像装置的摄像镜头的光轴方向是与所述光源装置射出光的射出方向交叉的方向，所述摄像装置的移动方向是这样的方向：与平行于所述射出方向和所述光轴方向双方的平面平行，且与所述光轴方向垂直，所述第一位置是比所述第二位置在所述移动方向上靠近所述光源装置的位置，所述第三位置是在所述移动方向上处于所述第一位置与所述第二位置之间的位置。5.根据权利要求4所述的三维形状测定装置，其特征在于，所述壳体具有第一镜头支承部，该第一镜头支承部支承所述第一转换镜头和所述第二转换镜头，所述第一镜头支承部具有贯穿孔，该贯穿孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：农宗千典，乡司裕介，坂东贤也，野村昭，山田正彰，
申请(专利权)人：日本电产东测有限公司，
类型：新型
国别省市：日本,JP