專利名稱：光學探測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學探測器(probe )。
背景技術：
傳統上已知非接觸式光學探測器(例如見于PCT國際申請No. 2009-534969的日本譯文公布)。這種非接觸式光學探測器使用激光照射待測量的物體(以下稱為工件)，檢測由工件的表面反射的光，以及獲得工件的各個點的位置坐標。已知如圖10中示出的線光學探測器100，作為非接觸式光學探測器的示例。線光學探測器100使用擴束器103，該擴束器103允許激光變化形狀為光LI，光LI在形狀上為線的(以下稱為線激光)。在線光學探測器100中，使用準直透鏡102將由激光光源101發射的激光轉換成平行光。然后，擴束器103允許平行光變化形狀為線激光LI。因此，工件W被線激光LI照射。投射至工件W的線激光LI在工件W的表面上反射，以入射至圖像拾取元件(未示出)上。這樣，線光學探測器100可“一次”測量工件W的形狀(form)。已知如圖11中示出的飛點(flying spot)光學探測器200、作為非接觸式光學探測器的另一示例。飛點光學探測器200使用旋轉檢流計(galvanometer)反射鏡203。在飛點光學探測器200中，由激光光源201發射的激光通過反射鏡202入射至檢流計反射鏡203上。然后，從檢流計反射鏡203反射的光L2 (以下稱為點激光(point laser light))的離散點照射工件W。驅動檢流計反射鏡203關于入射光旋轉。點激光L2掃描工件W的表面，使得點激光L2畫出依據檢流計反射鏡203的旋轉驅動的線。已掃描了工件W的表面的點激光L2在工件上被反射，以入射至圖像拾取元件(未示出)上。這樣，飛點光學探測器200可“順序地(in sequence)”測量工件W的形狀。已知如圖12中示出的旋轉反射鏡光學探測器300，作為非接觸式光學探測器的再一示例。旋轉反射鏡光學探測器300使用旋轉多面反射鏡303。在旋轉反射鏡光學探測器300中，由激光光源301發射的激光通過反射鏡302入射至多面反射鏡303上。然后，從多面反射鏡303反射的光L3 (以下稱為點激光)的離散點照射工件W。驅動多面反射鏡303關于入射光旋轉。點激光L3掃描工件W的表面，使得點激光L3畫出依據多面反射鏡303的旋轉驅動的線。已掃描了工件W的表面的點激光L3在工件上被反射，以入射至圖像拾取元件(未示出)上。這樣，旋轉反射鏡光學探測器300可“順序地”測量工件W的形狀，類似于飛點光學探測器200。通常,作為測量原理,光剖切法(light-section method)用于非接觸式光學探測器。例如，如圖13和圖14中所示，當線光學探測器100以光剖切法測量工件W的形狀時，工件W的表面被線激光LI照射，該線激光LI通過光學系統(未示出的準直透鏡和擴束器)來自于激光光源101。因此，僅需要通過圖像拾取元件104拾取被激光照射的區域的像，以測量工件W的形狀。與飛點光學探測器200和旋轉反射鏡光學探測器300相比，光學系統中不具有移動機構的線光學探測器100更易于維護。特別地，當利用來自傳統光學探測器的激光照射具有鏡面或邊角(corner)的工件時，有時由于多次反射而得到錯誤的形狀(false shape)(虛假像)。在線光學探測器100的情況中，如圖15和圖16中所示，以線形狀不斷地投射激光，并且一次獲得工件W的形狀。從而，當由于多次反射而形成虛假像時，真實像(realimage) R和虛假像(virtual image) V不能彼此區分開,這是不合適的。在這點上，飛點光學探測器200和旋轉反射鏡光學探測器300照射工件W，使得點激光在工件上畫出線，以順序地獲得工件W的形狀。因此，飛點光學探測器200和旋轉反射鏡光學探測器300可相對容易地識別由于多次反射而形成的虛假像。然而，與線光學探測器100相比，飛點光學探測器200和旋轉反射鏡光學探測器300在結構上更復雜，這是因為探測器200和300在光學系統中各自都需要移動機構，如上所述。因此，探測器200和300的維護很麻煩。此外，在需要利用馬達等控制檢流計反射鏡203的工作角度的飛點光學探測器200的情況中，除非精確地控制檢流計反射鏡203的工作角度，否則不能準確地測量工件W的形狀。此外，因為檢流計反射鏡203為移動機構，所以在長時間使用之后其性能退化。因此必須維護檢流計反射鏡203。此外，在旋轉反射鏡光學探測器300的情況中，有必要盡可能多地改進多面反射鏡303的輪廓精度(profile accuracy)(特別是平面度)，以準確測量工件W的形狀。這是因為測量精度依賴于多面反射鏡303的輪廓精度。因為多面反射鏡303為多面體的反射鏡，所以除非多面反射鏡303的表面具有均勻的表面精度，否則不能準確測量工件W的形狀。

發明內容
本發明提供了一種光學探測器，該光學探測器可順序地測量物體的形狀，而不用在光學系統中裝配移動機構。根據本發明的一個方面，提供了一種光學探測器，包括發射激光的激光光源、將由激光光源發射的激光轉換成平行光的準直透鏡、允許平行光改變形狀為線激光的光變形部件、采用線激光的被選部分照射待測量物體的輻射部件、基于從物體的被線激光的被選部分照射的表面反射的激光拾取物體的像的圖像拾取部件、和通過輻射部件控制線激光的輻射的控制器，其中線激光由多個部分組成，該多個部分包括一個端部分和另一端部分；并且控制器控制輻射部件，使得所述輻射部件采用線激光的部分，從所述一個端部分至另一端部分順序地照射物體。


由下文中給出的詳細描述和僅以示意的方式給出的附圖，本發明上述的以及其他的目的、優勢和特性將變得更能充分地被理解，且因此不意味著是對本發明的限制的描述。其中圖1為根據第一實施例的光學探測器的構造的示意性視圖；圖2為第一實施例的光學探測器中的光學系統的示意性視圖；圖3為示出待測量物體被點激光照射而使得點激光在物體上畫出線的狀態的示意性視圖；圖4為示出關閉涉及虛假像的形成的微反射鏡使得在關閉的微反射鏡上反射的光不朝著待測量物體傳播的狀態的示意性視圖；圖5示出了通過圖4的光學探測器獲得的待測量物體的形狀的示例；圖6為根據第二實施例的光學探測器的構造的示意性視圖；圖7為第二實施例的光學探測器中的光學系統的示意性視圖；圖8為示出待測量物體被點激光照射而使得點激光在物體上畫出線的狀態的示意性視圖；圖9為示出關閉涉及虛假像的形成的單元(cell)以阻止光在關閉的單元處透射的狀態的示意性視圖；圖10為傳統線光學探測器中的光學系統的示意性視圖；圖11為傳統的飛點光學探測器中的光學系統的示意性視圖；圖12為傳統旋轉反射鏡光學探測器中的光學系統的示意性視圖；圖13A為示出使用傳統線光學探測器的物體形狀測量的前視圖；圖13B為示出使用傳統線光學探測器的物體形狀測量的側視圖；圖14示出了由圖13的光學探測器獲得的待測量物體的形狀的示例；圖15為示出在使用傳統線光學探測器測量物體的形狀時發生的多次反射的狀態的側視圖；以及圖16示出了待測量物體的形狀和由圖15的光學探測器獲得的虛假像的示例。
具體實施例方式參考附圖，將描述本發明的實施例。(第一實施例)根據第一實施例的光學探測器IA為非接觸式光學探測器，其掃描工件W的表面并得到工件W的每一點的位置坐標。如圖1中所示，光學探測器IA包括光學部件10A、圖像拾取部件20A和控制器30A。如圖1和圖2中所示，光學部件IOA包括激光光源11、準直透鏡12、擴束器13、和DMD (數字微鏡器件)15。激光光源11例如由LD (激光二極管)構成，并產生和發射激光光源。激光由激光光源11發射至準直透鏡12，該準直透鏡在水平方向上位于激光光源11的右邊。準直透鏡12將從激光光源11入射的光轉換為平行光，并允許平行光傳播至擴束器13，該擴束器在水平方向上位于準直透鏡12的右邊。擴束器13例如為棒透鏡或柱透鏡。充當光變形部件的擴束器13允許來自準直透鏡12的平行光變化形狀為線激光。當平行光在水平方向上從左邊穿過擴束器13時，平行光變為線狀的光束(即線激光)。然后，線激光傳播至DMD 15，該DMD 15在水平方向上位于擴束器13的右邊。DMD 15為包括IC (集成電路)的大約矩形的光學器件，其上有以柵格狀形式布置的幾百幾千至幾百萬個微反射鏡。DMD 15反射來自于擴束器13的線激光。每一個微反射鏡對應于顯示器件的一個像素。下面將描述的控制器30A通過控制微反射鏡的傾斜來執行開啟/關閉(0N/0FF)控制。在線激光之間，在開啟狀態的微反射鏡上反射的光向下傳播以照射位于下方的工件W。另一方面,在關閉狀態的微反射鏡上反射的光不傳播至工件W,而傳播至探測器中的吸收體。每一個微反射鏡都被獨立地驅動，且因此可針對每一個微反射鏡，即針對每一個顯示像素控制光的反射。因此，DMD 15充當光反射部件，其反射線激光的被選部分。此外，激光光源11、準直透鏡12、擴束器13和DMD 15被置于同一光軸上。圖像拾取部件20A包括光接收透鏡21和圖像傳感器22。光接收透鏡21透射從工件W的表面反射的激光。透射通過光接收透鏡21的激光入射至圖像傳感器22上，該圖像傳感器22與光接收透鏡21位于同一光軸上。圖像傳感器22為圖像拾取元件，該圖像拾取元件基于從工件W的表面反射的激光拾取工件W的像，以獲得工件W的每一點的坐標值。圖像傳感器22將獲得的坐標值輸出至控制器30A。因此，圖像傳感器22充當圖像拾取部件，其基于在DMD 15上反射并進一步在工件W的表面上反射的激光而拾取工件W的像。控制器30A包括CPU (中央處理單元)、RAM (隨機存取存儲器)、R0M (只讀存儲器)等，并被連接至光學部件IOA和圖像拾取部件20A。CPU讀取存儲在ROM中的各種處理程序，以將這些程序展開到RAM中，并與展開的程序合作地執行各種類型的處理。因此，CPU執行光學探測器IA的總體控制。RAM展開由CPU執行的處理程序到RAM中的程序存儲區域，并在數據存儲區域中存儲輸入數據和處理結果數據，該處理結果數據通過程序的執行來產生。由非易失性半導體存儲器構成的ROM存儲要由CPU執行的系統程序、要在系統程序中執行的各種處理程序、當各種處理程序被執行時要使用的數據、以及通過CPU的算法處理而獲得的各種處理結果的數據。程序以計算機可讀程序代碼的形式存儲在ROM中。對于每一個微反射鏡，控制器30A控制DMD 15的各個微反射鏡的傾斜，以控制線激光的反射。具體地，當線激光投射至一些微反射鏡上時，控制器30A從微反射鏡的一端至另一端一個接著一個順序地開啟線激光投射在其上的微反射鏡，并關閉除了剛開啟的微反射鏡之外的微反射鏡。因此，構成線激光的部分按從線激光的一個端部分至另一端部分的次序順序地向下傳播，即，向工件W的方向上傳播。基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30A確定虛假像存在與否。如果確定虛假像存在，則控制器30A控制導致虛假像的形成的線激光部分不朝著工件W傳播。在光學探測器IA中，順序地通過圖像傳感器22連續地拾取工件W的形狀。因此，可以以如下方式確定虛假像的存在或不存在當拾取的圖像位置從前一拾取的圖像位置改變了預定閾值或更多時，確定虛假像存在。下面，參考圖3至圖5將描述根據第一實施例的光學探測器IA的操作。首先，從光學探測器IA的激光光源11發射激光。從激光光源11發射的激光通過準直透鏡12行進至擴束器13。擴束器13允許來自于準直透鏡12的光變化形狀為線激光。然后，線激光傳播至DMD 15。在DMD 15處，針對每一個微反射鏡控制線激光的反射。具體的，當線激光投射到DMD 15中的一些微反射鏡上時，控制器30A從微反射鏡的一端至另一端一個接著一個順序地開啟線激光投射其上的微反射鏡，并關閉除了剛被打開的微反射鏡之外的微反射鏡。即，處于開啟狀態的微反射鏡的數目總是僅為一個，且僅在開啟狀態的微反射鏡上反射的光朝著工件W傳播。因此，工件W總是被點激光照射。從微反射鏡的一個端至另一端一個接著一個順序地開啟線激光投射其上的微反射鏡。因此，以點激光照射了工件W，使得點激光在其上畫出線(見圖3)。因此，光學探測器IA可順序地測量工件W的形狀，而不用在光學系統中裝配移動機構，例如檢流計反射鏡或多面反射鏡。從而，沒有必要維護移動機構以及調整移動機構的精度。此外，即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可容易地識別虛假像。以上述方式照射到工件W上的光在工件W的表面反射，以通過光接收透鏡21入射到圖像傳感器22上。因此，可以拾取工件W的圖像。然后，基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30A確定虛假像的存在或不存在。因為光學探測器IA照射工件W，使得點激光在工件W的表面上畫線，所以即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可容易地識別出虛假像。此外，可在線激光中識別出導致虛假像的形成的光。當確定虛假像存在時，控制器30A防止導致虛假像的形成的線激光部分朝著工件W傳播，如圖4中所示。即，在線激光投射其上的DMD 15的微反射鏡之中，涉及虛假像的形成的微反射鏡被關閉，使得防止在關閉狀態的微反射鏡上反射的光朝著工件W傳播。從而，可防止虛假像的形成(見圖5)。如上所述，第一實施例的光學探測器IA包括發射激光的激光光源11 ;將從激光光源11發射的激光轉換成平行光的準直透鏡12 ;允許平行光變化形狀為線激光的擴束器13 ;采用線激光的被選部分照射工件W的輻射部件；圖像傳感器22，當工件W被線激光的被選部分照射時，圖像傳感器22基于從物體表面反射的激光，拾取工件W的像；以及控制器30A，通過輻射部件控制線激光的輻射。線激光由多個部分(對應于各個微反射鏡)構成，該多個部分包括一個端部分和另一端部分(對應于微反射鏡的一端和另一端)；且控制器30A控制輻射部件，使得輻射部件采用線激光的部分，從一個端部分至另一端部分順序地(對應于一個接著一個順序地開啟微反射鏡)照射工件W。因此，光學探測器IA可順序地測量工件W的形狀，而不用在光學系統中裝配移動機構，例如檢流計反射鏡或多面反射鏡。從而，沒有必要維護移動機構以及調整移動機構的精度。此外，即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可輕易地識別虛假像。特別地，根據第一實施例的光學探測器1A，輻射部件為DMD 15，該DMD 15包括以柵格狀形式布置的多個微反射鏡并反射線激光的被選部分。此外，當線激光投射到一些微反射鏡上時，控制器30A從微反射鏡的一端至另一端順序地開啟線激光投射其上的微反射鏡，并關閉除了剛被打開的微反射鏡之外的微反射鏡。因為DMD 15對開啟/關閉轉換具有良好的響應，并具有高的光使用效率，所以光學探測器IA可通過使用DMD 15的這種優點而執行輻射控制，這增強了光學探測器IA的便利性(convenience)。此外，根據第一實施例的光學探測器1A，基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30A確定虛假像的存在與否。如果確定虛假像存在，則控制器30A防止導致虛假像的形成的線激光部分朝著工件W傳播(不照射工件W)。從而，虛假像的形成被防止，這導致高效的測量。(第二實施例)根據第二實施例的光學探測器I為掃描工件W的表面并獲得工件W的每一點的位置坐標的非接觸式光學探測器。如圖6中所示，光學探測器I包括光學部件10、圖像拾取部件20和控制器30。光學探測器I的與第一實施例的光學探測器IA的結構相同的結構以相同的參考標記表示。
光學部件10包括激光光源11、準直透鏡12、擴束器13和液晶快門(shutter)陣列14。激光光源11例如由LD (激光二極管)構成，并產生及發射激光。激光由激光光源11發射至準直透鏡12，準直透鏡12被布置在激光光源11的下方。準直透鏡12將從激光光源11發射的光轉換成平行光，并允許平行光傳播至擴束器13，該擴束器13被布置在準直透鏡12的下方。擴束器13例如為棒透鏡或柱透鏡。充當光變形部件的擴束器13允許來自于準直透鏡12的平行光變化形狀為線激光。當平行光從上面穿過擴束器13時，平行光變為線狀的光束(即線激光)。然后，線激光傳播至液晶快門陣列14，該液晶快門陣列14被布置在擴束器13的下方。液晶快門陣列14為液晶快門的陣列，液晶快門是以通過對液晶分子施加或停止施加電場來改變液晶分子的布置的方式透射或阻擋光的元件。當線激光從上面進入液晶快門陣列14時，將在下面描述的控制器30控制液晶快門陣列的單元(cell)開啟或關閉，并因此針對每一單元控制通過單元的線激光的透射(見圖7)。因此，液晶快門陣列14充當透射線激光的被選部分的光透射部件。透射穿過液晶快門陣列14的激光照射位于下方的工件W。此外，激光光源11、準直透鏡12、擴束器13和液晶快門陣列14被置于同一光軸上。圖像拾取部件20包括光接收透鏡21和圖像傳感器22。光接收透鏡21透射從工件W的表面反射的激光。透射穿過光接收透鏡21的激光入射至圖像傳感器22上，圖像傳感器22與光接收透鏡21位于同一光軸上。圖像傳感器22為基于從工件W的表面反射的激光拾取工件W的像、以獲得工件W的每一點的坐標值的圖像拾取元件。圖像傳感器22輸出獲得的坐標值至控制器30。因此，圖像傳感器22充當基于透射穿過液晶快門陣列14并進一步在工件W的表面上反射的激光而拾取工件W的像的圖像拾取部件。控制器30包括CPU (中央處理單元)、RAM (隨機存取存儲器)、ROM (只讀存儲器)等，并被連接至光學部件10和圖像拾取部件20。CPU讀取存儲在ROM中的各種處理程序以將該程序展開至RAM中，并與展開的程序合作地執行各種類型的處理。因此，CPU執行光學探測器I的總體控制。RAM展開由CPU執行的處理程序至RAM中的程序存儲區域，并在數據存儲區域中存儲輸入數據和處理結果數據，該處理結果數據通過程序的執行來產生。由非易失性半導體存儲器構成的ROM存儲要由CPU執行的系統程序、要在系統程序中執行的各種處理程序、當各種處理程序被執行時使用的數據、以及通過CPU的算法處理而獲得的各種處理結果的數據。程序以計算機可讀程序代碼的形式存儲在ROM中。控制器30控制液晶快門的單元開啟或關閉，并因此針對每一單元控制通過所述單元的線激光的透射。具體地，控制器30從液晶快門的一端至另一端一個接著一個順序地打開液晶快門，并關閉除剛被打開的液晶快門之外的液晶快門。因此，按從線激光的一個端部分至另一端部分的次序順序地透射構成線激光的部分。基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30確定虛假像的存在與否。如果確定虛假像存在，那么控制器30遮擋導致虛假像的形成的光的透射。在光學探測器I中，工件W的形狀由圖像傳感器22順序地連續拾取。從而，可以如下方式確定虛假像的存在或不存在當拾取的圖像位置從前一拾取的圖像位置已經改變了預定的閾值或更多時，確定虛假像存在。下面，將參考圖8至圖9描述根據第二實施例的光學探測器I的操作。首先，從光學探測器I的激光光源11發射激光。從激光光源11發射的激光通過準直透鏡12行進至擴束器13。擴束器13允許來自準直透鏡12的光變化形狀為線激光。然后，線激光傳播至液晶快門陣列14，并且針對每一個單元控制穿過液晶快門陣列14的單元的線激光的透射。特別是，從液晶快門的一端至另一端一個接著一個順序地打開液晶快門陣列14中包括的以行布置的液晶快門，并關閉除了剛被打開的液晶快門之外的液晶快門。即，打開的單元的數目總是僅為一個，且線激光僅透射穿過開啟的單元。因此，工件W總是被點激光照射。從單元的一端至另一端一個接著一個順序地開啟液晶快門。因此，以點激光照射工件W，使得點激光在其上畫出線(見圖8)。因此，光學探測器I可順序地測量工件W的形狀，而不用在光學系統中裝配移動機構，例如檢流計反射鏡或多面反射鏡。從而，沒有必要維護移動機構以及調整移動機構的精度。此外，即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可容易地識別虛假像。以上述方式照射到工件W上的光在工件W的表面反射，以通過光接收透鏡21入射到圖像傳感器22上。因此，可以拾取工件W的圖像。然后，基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30A確定虛假像的存在或不存在。因為光學探測器I照射工件W，使得點激光在工件W的表面上畫線，所以即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可容易地識別出虛假像。此外，可在線激光中識別出導致虛假像的形成的光。當確定虛假像存在時，控制器30阻止導致虛假像的形成的線激光的部分的透射，如圖9中所示。即，涉及虛假像的形成的液晶快門的單元被關閉，使得阻止那里的光透射。從而，可防止虛假像的形成(見圖5)。如上所述，根據第二實施例的光學探測器I，線激光由多個部分(對應于各個單元)構成，包括一個端部分和另一端部分(對應于所述單元的一端和另一端)；且控制器30控制輻射部件，使得輻射部件利用線激光的部分從一個端部分至另一端部分順序地(對應于一個接著一個順序地打開單元)照射工件W，采用的方式類似于第一實施例的光學探測器1A。因此，光學探測器I可順序地測量工件W的形狀，而不用在光學系統中裝配移動機構，例如檢流計反射鏡或多面反射鏡。從而，沒有必要維護移動機構以及調整移動機構的精度。此夕卜，即使當由于多次反射而形成虛假像時，仍可容易地識別虛假像。特別地，根據第二實施例的光學探測器1，輻射部件為液晶快門陣列14，其包括以行布置并透射線激光被選部分的液晶快門。此外，控制器30從液晶快門的一端至另一端一個接著一個順序地打開液晶快門，并關閉除了剛被打開的液晶快門之外的液晶快門。因為液晶快門陣列14可以高精度控制輻射，所以光學探測器I可通過使用液晶快門陣列14的這種優點來執行輻射控制，其提供了更可靠的測量結果。此外，根據第二實施例的光學探測器1，基于由圖像傳感器22拾取的工件W的像，控制器30確定虛假像的存在與否，采用的方式類似于第一實施例的光學探測器1A。如果確定虛假像存在，則控制器30阻止導致虛假像的形成的線激光部分的透射(輻射)。從而，防止了虛假像的形成，導致有效的測量。在上文中，詳細地描述了本發明的實施例。然而，本發明不限于這些實施例，并因此可適當地變化而不脫離本發明的范圍。例如，在第一實施例中，從微反射鏡的一端至另一端一個接著一個順序地開啟線激光投射其上的微反射鏡。然而，本發明不限于此。例如，可從一端至另一端以一次開啟多個微反射鏡(例如兩個接著兩個)的方式順序地開啟微反射鏡。另外，在第一實施例中，將DMD 15作為光反射部件的示例。然而，本發明不限于此，而是可使用任何類型的光反射部件，只要該光反射部件具有反射線激光的被選部分的功能。另外，在第二實施例中，從液晶快門陣列14的一端至另一端一個接著一個順序地開啟包括在液晶快門陣列14中的單元。然而，本發明不限于此。例如，可從一端至另一端以一次開啟多個單元(例如兩個接著兩個)的方式順序地開啟單元。此外，在第二實施例中，將液晶快門陣列14作為光透射部件的示例。然而，本發明不限于此，而是可使用任何類型的光透射部件，只要該光透射部件為具有遮擋光的快門功能的微粒(microparticle)的陣列(即快門陣列)。例如，可使用MEMS快門陣列，或PLZT快門陣列來代替液晶快門陣列14。此外，在第一和第二實施例中，以如下方式確定虛假像的存在與否當拾取的圖像位置從前一拾取的圖像位置改變了預定的閾值或更多時，確定虛假像存在。然而，確定方法不限于此，而是可使用任何方法，只要該方法可確定虛假像的存在或不存在。此外，光學探測器IA和I的元件的詳細構造和操作也可適當地變化，而不脫離本發明的范圍。
權利要求
1.一種光學探測器，包含激光光源，發射激光；準直透鏡，將從所述激光光源發射的激光轉換成平行光；光變形部件，允許所述平行光變化形狀為線激光；輻射部件，采用所述線激光的被選部分照射待測量的物體；圖像拾取部件，基于從所述物體表面反射的激光，拾取所述物體的像，該物體被所述線激光的被選部分照射；以及控制器，通過所述輻射部件控制所述線激光的輻射，其中，所述線激光由多個部分構成，該多個部分包括一個端部分和另一端部分；以及所述控制器控制所述輻射部件，使得所述輻射部件采用所述線激光的部分，從所述一個端部分至另一端部分順序地照射所述物體。
2.根據權利要求1所述的光學探測器，其中所述輻射部件為光反射部件，該光反射部件反射所述線激光的被選部分。
3.根據權利要求2所述的光學探測器，其中所述光反射部件為數字微鏡器件，該數字微鏡器件包括以柵格狀形式布置的多個微反射鏡；以及當所述線激光投射至所述微反射鏡的一些上時，所述控制器從這些微反射鏡的一端向另一端順序地開啟所述微反射鏡中的所述一些，并關閉所述微反射鏡中的所述一些中除了剛被開啟的微反射鏡之外的微反射鏡。
4.根據權利要求1所述的光學探測器，其中所述輻射部件為光透射部件，該光透射部件透射所述線激光的被選部分。
5.根據權利要求4所述的光學探測器，其中所述光透射部件為快門陣列，包括以行布置的快門；以及所述控制器從這些快門的一端至另一端順序地打開所述快門，而關閉除了剛被打開的快門之外的快門。
6.根據權利要求5所述的光學探測器，其中所述快門陣列為液晶快門陣列、MEMS快門陣列和PLZT快門陣列中的一個。
7.根據權利要求1所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取；以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
8.根據權利要求2所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取；以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
9.根據權利要求3所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取；以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
10.根據權利要求4所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取；以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
11.根據權利要求5所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取；以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
12.根據權利要求6所述的光學探測器，其中基于所述物體的像，所述控制器確定虛假像的存在或不存在，所述像通過所述圖像拾取部件來拾取;以及當所述控制器確定所述虛假像存在時，所述控制器防止所述線激光的一部分朝著所述物體傳播，所述線激光的所述部分導致所述虛假像的形成。
全文摘要
一種光學探測器，包含激光光源，發射激光；準直透鏡，將從所述激光光源發射的激光轉換成平行光；光變形部件，允許所述平行光變化形狀為線激光；輻射部件，采用所述線激光的被選部分照射待測量的物體；圖像拾取部件，基于從所述物體表面反射的激光，拾取所述物體的像，該物體被所述線激光的被選部分照射；以及控制器，通過所述輻射部件控制所述線激光的輻射。所述線激光由多個部分構成，該多個部分包括一個端部分和另一端部分；并且所述控制器控制所述輻射部件，使得所述輻射部件采用所述線激光的部分，從所述一個端部分至另一端部分順序地照射所述物體。
文檔編號G01B11/24GK103033143SQ20121036699
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年9月30日
發明者山縣正意, 根本賢太郎 申請人:株式會社三豐