CN101213441A - 长形物体的表面分析 - Google Patents

Abstract

将多个光源(4)以环形方式设置在平面中，所述光源(4)在该环中以旋转方式单个且顺序地发光，朝向该环的轴线(5)且以相对于该轴线倾斜一个非直角的角度发出入射光束。该光束被大致沿轴线(5)放置的物体(2)反射，在那里由设置在与光源所在的环平行的平面中的光电探测器(8a，8b，8c)中的一个接收该光束。表面的形状缺陷，表面的不规则性和颜色变化的存在是通过由光电探测器接收到的能量的变化确定的。这种测量为物体表面的非常小区域提供了具有良好分辨率的连续照明。

Description

长形物体的表面分析

本发明涉及一种用于分析诸如导线、纤维、电缆、长形挤压成型件或类似物的长形物体的表面状况的装置和方法。其主要应用涉及通常以高速生产的生产线。本发明在于以非常精密的方式检测表面状况(粗糙度)，检测表面缺陷(外观)，检测形状和颜色的缺陷，并且可以对它们(表面，形状)进行表征。

已经公知的有多种用于检测导线或管线的表面缺陷的装置。

文献EP 0 841 560描述了一种器具，将塑料管插入该器具以便检查其表面状况。有六个固定的光源设置在与管子同心的圆周中。光源的持续照明以径向方式照射管子的一段短的轴向长度上的环形部分。分布在管子周围的六个传感器中的每一个接收来自六个持续光源并被管子漫射的光。

通过传感器所接收到的总能量的改变(modulation)可检测出管子表面上的形状缺陷，但它并不能精确检测出缺陷的位置或表面积。因而，在文献EP 0 841 560中描述的这种装置没有提供一种很好的解决方案。它仅限于揭露出重大缺陷的存在，而不能精确检测这个缺陷的位置和尺寸。这无法满足目标应用的性能要求。

在文献US 4 616 139和US 4 645 921中描述的装置，虽然它们结构不同，但仍存在同样的相似性和局限性。

文献EP 0 119 565描述了一种用于定位电缆表面缺陷的不同的光学检测装置。将由振荡镜偏转的光源依次指向不同的固定反射镜，这些固定反射镜则依次朝电缆反射光线。每面固定反射镜使发散光束返回，由此连续扫描如同镜子般的电缆的多个部分。由电缆漫射的光被两个设置在两个集成半球中的传感器所捕获。通过缺陷在整个空间内漫射的能量就可观测到缺陷。连续扫描应该能够定位出在表面上的缺陷。然而，其照明并不是径向的，而且其定位在很大程度上取决于该电缆所处的位置。像其它装置一样，该装置也利用了漫射的能量，这种能量在这种情况下根据光束在电缆表面上的入射角而发生变化，并且该装置不能提供缺陷的详细特征。由于它不是观测直接反射的能量，因而这种装置不能够表征出类似镜面的状态。此外，这种装置的扫描频率不易于达到3kHz。

本发明目的在于弥补上述发明的局限性，并提出一种能够以非常详细的方式连续分析物体表面，优选地为圆柱体表面，甚至是准镜面，检测它的表面状况(粗糙度)，检测和表征出它的缺陷(表面积，尺寸，位置)的装置和方法。

出于这一目的，根据第一方面，本发明涉及一种用于分析例如导线，或类似物的长形物体的表面状况的装置，包括：

-大致以环形布置在一个平面内的多个光源，每个所述光源朝向该环的轴线发出主入射光束，物体设置在所述轴线的附近，以便使所述物体的待进行分析的表面区域设置在所述入射光束的路径上；

-至少三个光电探测器，它们布置在一个大致与光源所在的环相平行的平面中；

光源被布置成使得主入射光束与环的轴线形成既非直角又非零度角的角度(α)，并且所述光电探测器被布置成使得三个所述光电探测器中的每一个能够部分地接收由所述入射光束在所述物体上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束。

术语“由直接且完全的反射所形成的反射光束”应理解成由物体(柱形)的无缺陷表面反射的，还与光源所在环的轴线形成角度α，且与入射光束的角度对称的光束。换句话说，将光电探测器设置成使得它们总是接收光源在物体上的部分直接反射。

光源发射的光锥区足够宽，以便以大致恒定的空间能量密度照亮轴线周围的所有区域(该区域称为检测区)。该主入射光束与发射的主轴线相应。

有利地，但根据实际应用并不是必需地，光源的发射区优选地尽可能小，例如小于5mm²，并且典型地小于0.1mm²，用以产生准-发散光束以及从三个光电探测器中的每一个看来为单一的直接反射。在一个给定的示例中，只有一个光源发光。根据发光光源所处的角位置，仅有两个光电探测器是同时激发的，并且同一个光源的两个不同的反射可同时检测到。处于几乎与发光光源相对的角位置上的光电探测器处于非激发状态。

将单个激发的光源在环中顺序地从光源到光源地逐个切换，以便按照环形方式且使光源光束与物体呈斜入射的方式扫描物体，并因此在物体表面上产生倾斜的反射扫描。该方法能够采用逐点观测的方式，详细且顺序观测物体的整个表面，并能对每个点精确定位。

在物体表面上反射的点的角分辨率(角间距)“Rf”仅取决于光源的角分辨率(Rs)。Rf＝Rs/2。它的因果关系在于物体上的点的数目比光源的数目多两倍。空间分辨率“Rp”本身与物体的半径“r”成比例，因此Rp＝r×Rf。在表面上的点的大小取决于光源的面积以及接收光锥区。

根据实际应用，为了获得良好的空间分辨率“Rp”，需依照传感器的灵敏度寻求具有较小发射表面和较小接收光锥区的光源，就像若干光源要符合所要求的分辨率一样。

因而，该光电探测器接收最大程度的反射光这一事实表明不存在缺陷，并表征出表面状况。因此利用根据本发明的装置能够执行对物体的整个表面(包括准-镜面的导线的情况)进行分析。

此外，使光按照倾斜角度α进行发射能够使光源不会在由光电探测器所观测的相对光源上产生虚假反射。

每个光电探测器都具有设置在光电探测器和检测区之间的相关光学系统，用于聚集反射的光能。

因此，将光电探测器和它们的光学系统设置于同一轴线上，该轴线相对于环的轴线具有大致对称于该光源的主要入射角的角度，并且该轴线穿过主入射光束和环的轴线之间的交点。当物体在检测区发生振荡时，该光学系统必须考虑到反射位置的变化。

光学系统和传感器的敏感表面定出了一个接收光锥区，它确定了所观测到的物体上的反射的大小，并因此确定了检测分辨率。这种设置使检测相对于环的轴线与物体的振荡或位置相对无关。

光电探测器所在的平面与光源所在的平面相对于入射光线和环的轴线之间的交点是基本对称的。

该装置包括用于在环上以局部和旋转的方式单独且顺序地激发各光源的装置，以便通过产生旋转的入射光束而在所述物体的表面上产生朝向所述光电探测器的旋转的反射。这样在必要时就能够依次调整位于环上的每个光源发出的光能，而无论各光源的各自特性如何，均使它们发出恒定的能量。而后，反射能量的变化就仅与表面状况、粗糙度、形状、外观和颜色的变化相应。

该装置还可包括在主入射光线和环的轴线的交点与每个光电探测器之间所设置的透镜，用以聚集由物体反射的能量并将其引导至光电探测器。

该装置的主要应用涉及一些生产线(拉拽成型、挤压成型、纤维成型)，在这些生产线上，物体在其轴线上以高速前进。在这种情况下，对物体表面反射的扫描与螺旋管相对应，其螺距(纵向或轴向分辨率)取决于光源的旋转速度和物体沿其轴向的前进速度。

例如，利用在环上以20MHz频率切换的100个光源，则围绕物体每秒转20×10⁶/100＝200000圈。如果在生产中物体以每秒30米的最大速度前进，则在两圈之间，物体上的纵向分辨率为0.15mm。在圆周上的分辨率为200个点，这是光源数目的两倍。

通过将该装置连接到检测物体速度的外部设备上，物体的位移始终是已知的。本发明因而不仅能够确定是否存在表面缺陷，还能精确确定它们的位置和周向及轴向尺寸。该装置能够通过对物体表面进行逐点螺旋扫描，来观测轴向移动的柱体的整个表面，并且非常精确而迅速地产生该表面的展开图像。因而能够对缺陷的特征进行详细的分析。

该装置可具有至少十个在一环形中大致等距离分布的光源。

可在光源所在的环和环的轴线之间，以所述轴线为中心设置复曲面透镜，以便将入射光束在轴线的附近聚集成一条细线。

例如，该装置可包括至少三个彼此以一定角度间隔开的光电探测器。

它还可包括一种这样的装置，该装置能够获取并比较来自所述光电探测器的信号，由此够检测出由所述光电探测器接收到的能量的变化，进而能够定位出它们在物体表面上的来源并确定出缺陷的大小。

根据本发明的第二方面，它涉及一种用于分析例如导线或类似物的长形物体的表面状况的方法，包括如下步骤：

-提供大致以环形布置的多个光源，每个所述光源朝向该环的轴线发出入射光束，该光束与所述轴线形成不是直角也不是零度角的角度(α)；

-将物体大致设置在所述环的轴线上，使得所述物体的表面上待进行分析的大致为环形的区域设置在所述入射光束的路径上；

-提供布置在大致与光源所在的环相平行的平面中的至少三个光电探测器，所述光电探测器布置成使得所述三个光电探测器中的至少两个能够接收由入射光束在所述物体上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束；

-以在环上旋转的方式，单独且顺序地激发各所述光源，从而在所述物体的表面上产生由所述光电探测器接收的对反射的圆周式扫描，所述光电探测器逐点地检测接收到的能量。

物体表面状况的变化，形状缺陷的存在，物体表面的不规则性，或物体表面颜色的变化可通过检测由至少两个光电探测器接收到的反射能量的变化来确定。

该方法还可包括如下步骤，将物体沿环的轴线逐渐移动，以便通过螺旋形扫描来分析该物体的整个表面。

下面参照附图以非限定性举例的方式对本发明可行的实施方案进行说明。在附图中：

图1是根据本发明的装置的局部立体图；

图2和3是图1中的装置1分别从径向和轴向看去的局部视图；

图4是局部视图，它示出了导线的表面状况的检测原理；

图5示出了光源的角分辨率和导线的角分辨率；

图6是用于对本发明的装置的光电探测器所接收到的信号进行处理的电子装置的视图；

图7是与图4相似的视图，其中示出了光阑的一种变型；

图8是图7的光阑的俯视图。

装置1能够检测长形物体的表面质量，该长形物体优选地但不排它地为圆形，例如导线2或类似物。导线2例如是连续生产出来的，并且分析是在生产线的出口点处持久进行的。导线2可以例如是金属线(钢、不锈钢等)，铜电缆，具有极好反射性能的金属线(金丝)，光纤等。但它也可以是长形挤压成型件(条杆等)。

装置1具有由金属环和柔性印刷电路构成的支架3，在该印刷电路上设置有光源4。光源4可以是发光二极管或激光二极管或小型发光装置。在这种情况下，光源是以SMC封装的发光二极管，其面积度量为1×1.5mm，并且带有直径为0.2mm(0.03mm²)的发光部分。因而装置1包括可超过20个、甚至超过50个的大量光源4。这些光源布置在一个平面中，并且大致均匀地分布在与所述平面正交的轴线5的环形上。

作为一个示例，布置光源4的环形可具有约40mm的直径，以用于直径在20μm和5mm之间、优选地小于2mm的导线2。对于特定的应用，也可采用更大或更小的尺寸。

每个光源4发出主入射光束6，光束的方向朝向轴线5，并且其相对于轴线5的倾角α大于70°，例如约为85°。因此这组入射光束6形成了一个具有顶角α和顶点7的锥体。该顶点7是入射光束6和轴线5之间的相交点。

装置1还包括三个光电探测器8a，8b和8c，它们布置在这样一个平面中，该平面大致与光源4所在的平面相平行，并且与光源4所在的平面相对于由入射光束6形成的锥体的顶点7是对称的。

在每个光电探测器8和顶点7之间的同一根轴线上还设置有光学系统，该光学系统由透镜9组成并且在适当情况下还可包括光阑21(图7)，用以通过适当的方式将物体2上反射的能量聚集并投射在光电探测器8上。

三个光电探测器8及它们的光学系统布置成以120°的角度相互间隔。光源4的锥形发射区域使光源4不能在光电探测器8所观测到的相对光源上产生虚假反射。

来自光源4的入射光束6形成的锥体10的交点定出了一个以轴线5为中心的柱形区域，称之为“检测区11”。其表面待经分析的导线2就置于该检测区11中，优选地导线2与光源4所处的平面正交，并且位于轴线5上。

现在说明该装置两种不同的构造。

在图2和4中，复曲面透镜22将来自光源4的入射光束6聚集成一条细线射到轴线5上，并在整个检测区11内与轴线5成适当角度。复曲面透镜22可由其工作特性和成本从各个方面都是可以接受的机加工塑料或模制塑料制成。

因而，一条直线照射到平行于轴线5并置于检测区中的物体2的圆周上。所有由光电探测器8接收到的物体2的反射光束12都来源于这条直线，因而这条直线定出了物体2上的轴向检测分辨率。

在这种情况下，光电探测器8位于透镜9的焦平面上。而接收光锥区则由透镜9的焦距F和光电探测器8的灵敏区域所限定。因此，无论物体2在处于检测区中的任何位置(振动)，物体2表面上的所有反射光束12均包含在一个总是沿光学系统的轴线定向的接收光锥区中。这使得检测对于物体的位置相对不敏感。该装置可优选地适用于以高频振荡的光纤和非常细的导线。

在图7中，光电探测器8为线性型，它们垂直于轴线5定向。将它们放置在距透镜9一段距离的位置上，以便将它们的成像投射在检测区11的中央。典型地，获得的放大率为1。在这种情况下，物体2上反射的由光电探测器8接收的能量相应于光电探测器8投射在物体2上的面积。光电探测器8的光敏线23的厚度决定了物体2上的轴向分辨率。光阑21限定了接收角，并且光电探测器8的长度决定了检测区。比图4的布置更为简单的这种设置提供了卓越的轴向和圆周分辨率，但自然导致更大的入射能量需求。它更适用于具有平均尺寸的挤压成型的或纤维构成的产品。

在上述两种构造中，检测的基本原理相同。其原理如下(在图4和7中，为简单起见，仅示出了一个光源4和一个光电探测器8)。

来自光源4的入射光束6到达导线2的一个区域。如果该区域具有理想的表面状况(镜面)，则可获得这样的反射光束12，该反射光束相对于导线2的相关反射点处的法线13与入射光束6对称。在穿过透镜9后，反射光束12指向光电探测器8。

导线2的表面状况通过反射能量的更大或更小的漫射进行测量。如果导线是镜面的(例如金丝)，则入射光束6的大部分能量将包含在接收光锥区14中。如果表面不是理想的(粗糙的)，则它在漫射光锥区15中反射入射光束，该漫射光锥区15在角度上远大于接收光锥区4。在恒定入射能量下，在接收光锥区14中包含的能量将因此小得多，因而造成由光电探测器8接收的能量的强烈改变(modulation)。

对于表面形状的缺陷，正是由于反射角的变化或裂缝处的局部吸收才造成反射能量的改变。对于彩色的情况，也可设想用三个光电探测器8，并为每个透镜9配备滤色片以实现色度测量(对于三元色成分的光变化的分析)，这三个光电探测器8可在导线2上偏置或者光学地准直。

在分析过程中，每个光源4被单独并顺序地激发，从而实现单个发射源围绕导线2的圆周旋转。由于在每一时刻只有一个光源4在导线2的较小的角度部分上产生反射可被光电探测器8观测到，因而能够通过对表面的细节部分的连续扫描来揭示出导线2表面的特征。

仅利用固态元件，本发明就能够在每一秒钟实现非常多的旋转，而这正是目前的技术的受限所在。在本申请中，旋转频率是200000Hz，它与所使用的技术相符，因而检测速度很快。

从图3中可以看出，根据激发光源4在分成三个区域的环上所处的位置，激发的光电探测器也有所不同。因而，在区域Z1中，光电探测器8a和8c是激发的，在区域Z2中，光电探测器8a和8b是激发的，而在区域Z3中，光电探测器8b和8c是激发的。两个激发的传感器中的每一个感知来自同一个光源的单一反射。换句话说，可同时感知出两个不同的反射。

在图4和7中，导线处于检测区11内部的另一个位置上(参考标记2’)，用以示出导线的位置对于入射光束6和反射光束12的方向的影响。如果导线2在检测区11内部移动，同一个光源4将不会在相同的接收光锥区14中准确地照射到导线2上的同一个部分。假定光源4的能量在检测区11的内部是非常均匀的，可以看出，这种配置使得检测与导线2在检测区11中的振动和位置相对无关。这个特点是非常重要的，因为即使导线2并不是正好位于轴线5的中央或者即使它在执行分析的这一刻受到振动，这个特点也能够进行质量检测。

对于导线2的总振幅为4mm的情况，如果光源4与导线2之间的距离是50mm，则无论其直径是多大，在导线2上可观察到的反射区域的角变化将为：1/2arctg(4mm/50mm)＝2.3°。

如果将86个光源4以环形的方式围绕导线2设置，则在导线上测量的角分辨率将为360°/(86×2)＝2.1°。

执行一个圆周的扫描的时间是非常短的，例如约为5微秒，所以导线2的振动相应地非常慢(小于1000次)，即使在导线2移动时发生较慢的角偏移，分析仍可保持连续。

用于处理来自光电探测器8的信号的示例性电子装置16示于图6。但是，还可设想使用其它电子装置，并且根据实际应用的需要，它们可相应地更加复杂。

功能块17控制光源的逻辑开关，还可逐个地控制光源的电流调节，以便无论光源4的各自的散射特征如何，都保持恒定的发射能量。因而，由光电探测器8a，8b和8c接收到的反射光束12的能量变化，仅由物体的特征变化引起(粗糙度、形状、外观、颜色)。在需要探测导线表面状况的情况下，所需要的仅是三个或四个围绕待测物体以均匀角间隔分布的光电探测器8或光电接收系统。

将每个来自光电探测器8的每个信号与比较器18相比较，比较器的比较阈值可根据光源4的相对位置发生变化。依赖于激发的传感器，比较器18的输出可由通道选择逻辑器19触发输出或没有输出。当检测到缺陷时，只要同一个传感器不作出没有检测到缺陷的循环，可以启动一个计数以记录每周的缺陷“点”的数目，也可启动计数来记录与物体的轴向速度相关的周圈的数目以通过装置20对导线2的有缺陷的表面区域进行二维检测。

与比较器18相并行地，来自光电探测器8的模拟信号可被记录下来以用于产生导线的缺陷周围的表面的展开图像，从而便达到分析或显示的目的。

因此，本发明通过提供一种用于分析物体表面状况的装置，从而为现有技术增加了一种决定性的改进，该装置具有简单而坚固的结构，甚至是在没有缺陷的情况下，也能够分析物体的整个表面，并且能够对形状、表面不规则性和颜色变化的缺陷进行精确定位和量化。实际上，根据光源的位置和相关传感器的位置，缺陷的位置是明显已知的。

不言而喻，本发明不限于以示例的方式示出的上述实施例，相反它包含了所有实施例的变型。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于分析例如导线(2)或类似物的长形物体的表面状况的装置，包括：

-大致以环形布置在一个平面内的多个光源(4)，每个所述光源(4)朝向该环的轴线(5)发出主入射光束(6)，并且所述光源(4)被布置成使得主入射光束(6)与环的轴线(5)形成既非直角又非零度角的角度(α)，物体(2)设置在所述轴线(5)的附近，以便使所述物体(2)表面上的待进行分析的区域设置在所述入射光束(6)的路径上；

-至少三个光电探测器(8，8a，8b，8c)，它们布置在一个大致与光源(4)所在的环相平行的平面中，并且所述光电探测器(8)布置成使得所述三个光电探测器(8)中的至少两个能够接收由入射光束(6)在所述物体(2)上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束(12)；

其特征在于，它包括用于在环上以局部和旋转的方式单独且顺序地激发各光源(4)的装置，以便通过产生旋转的入射光束(6)而在所述物体(2)的表面上产生朝向所述光电探测器(8)的旋转的反射。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括透镜(9)，所述透镜(9)布置在主入射光线(6)和环的轴线(5)的所述交点(7)与每个所述光电探测器(8)之间，用于聚集由所述物体(2)反射的能量并将其引导至所述光电探测器(8)。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，它包括至少十个光源(4)，这些光源(4)在一环形中大致等距离分布。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括复曲面透镜(22)，所述复曲面透镜(22)布置在所述光源(4)所在的环与该环的轴线(5)之间，并以所述轴线(5)为中心，用于将所述入射光束(6)在轴线(5)的附近聚集成一条细线。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括至少三个彼此以一定角度间隔开的光电探测器(8，8a，8b，8c)。

6.如权利要求1至5中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括装置(16)，该装置(16)能够获取并比较来自所述光电探测器(8)的信号，由此够检测出由所述光电探测器(8)接收到的能量的变化，进而能够定位出它们在物体(2)表面上的来源并确定出缺陷的大小。

7.一种用于分析例如导线(2)或类似物的长形物体的表面状况的方法，包括如下步骤：

-提供大致以环形布置的多个光源(4)，每个所述光源(4)朝向该环的轴线(5)发出入射光束(6)，该光束与所述轴线(5)形成不是直角也不是零度角的角度(α)；

-将物体(2)大致设置在所述环的轴线(5)上，使得所述物体(2)的表面上待进行分析的大致为环形的区域设置在所述入射光束(6)的路径上；

-提供布置在大致与光源(4)所在的环相平行的平面中的至少三个光电探测器(8，8a，8b，8c)，所述光电探测器(8)布置成使得所述三个光电探测器(8)中的至少两个能够接收由入射光束(6)在所述物体(2)上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束(12)；

-以在环上旋转的方式，单独且顺序地激发各所述光源(4)，从而在所述物体(2)的表面上产生由所述光电探测器(8)接收的对反射的圆周式扫描，所述光电探测器(8)逐点地检测接收到的能量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述物体的表面状况的变化，形状缺陷的存在，物体表面的不规则性，或物体表面颜色的变化是通过检测由至少两个光电探测器(8)接收到的反射能量的变化来确定的。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，它还包括如下步骤：沿所述环的轴线(5)逐渐移动所述物体(2)，以便通过螺旋形扫描来分析所述物体的整个表面。

Claims (11)

1.一种用于分析例如导线(2)或类似物的长形物体的表面状况的装置，包括：

-大致以环形布置在一个平面内的多个光源(4)，每个所述光源(4)朝向该环的轴线(5)发出主入射光束(6)，物体(2)设置在所述轴线(5)的附近，以便使所述物体(2)的待进行分析的表面区域设置在所述入射光束(6)的路径上；

-至少三个光电探测器(8，8a，8b，8c)，它们布置在一个大致与光源(4)所在的环相平行的平面中；

其特征在于，光源(4)被布置成使得主入射光束(6)与环的轴线(5)形成既非直角又非零度角的角度(α)，并且所述光电探测器(8)被布置成使得三个所述光电探测器(8)中的每一个能够部分地接收由所述入射光束(6)在所述物体(2)上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束(12)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电探测器(8)所在的平面与所述光源(4)所在的平面相对于入射光线(6)和环的轴线(5)之间的交点(7)是基本对称的。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，它包括用于在环上以局部和旋转的方式单独且顺序地激发各光源(4)的装置，以便通过产生旋转的入射光束(6)而在所述物体(2)的表面上产生朝向所述光电探测器(8)的旋转的反射。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的装置，其特征在于，它还包括透镜(9)，所述透镜(9)布置在主入射光线(6)和环的轴线(5)的所述交点(7)与每个所述光电探测器(8)之间，用于聚集由所述物体(2)反射的能量并将其引导至所述光电探测器(8)。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括至少十个光源(4)，这些光源(4)在一环形中大致等距离分布。

6.如权利要求1至5中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括复曲面透镜(22)，所述复曲面透镜(22)布置在所述光源(4)所在的环与所述环的轴线(5)之间，并以所述轴线(5)为中心，用于将所述入射光束(6)在轴线(5)的附近聚集成一条细线。

7.如权利要求1至6中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括至少三个彼此以一定角度间隔开的光电探测器(8，8a，8b，8c)。

8.如权利要求1至7中的任意一项所述的装置，其特征在于，它包括装置(16)，该装置(16)能够获取并比较来自所述光电探测器(8)的信号，由此够检测出由所述光电探测器(8)接收到的能量的变化，进而能够定位出它们在物体(2)表面上的来源并确定出缺陷的大小。

9.一种用于分析例如导线(2)或类似物的长形物体的表面状况的方法，包括如下步骤：

-提供大致以环形布置的多个光源(4)，每个所述光源(4)朝向该环的轴线(5)发出入射光束(6)，该光束与所述轴线(5)形成不是直角也不是零度角的角度(α)；

-将物体(2)大致设置在所述环的轴线(5)上，使得所述物体(2)的表面上待进行分析的大致为环形的区域设置在所述入射光束(6)的路径上；

-提供布置在大致与光源(4)所在的环相平行的平面中的至少三个光电探测器(8，8a，8b，8c)，所述光电探测器(8)布置成使得所述三个光电探测器(8)中的至少两个能够接收由入射光束(6)在所述物体(2)上的直接且完全的反射所形成的各条反射光束(12)；

-以在环上旋转的方式，单独且顺序地激发各所述光源(4)，从而在所述物体(2)的表面上产生由所述光电探测器(8)接收的对反射的圆周式扫描，所述光电探测器(8)逐点地检测接收到的能量。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述物体的表面状况的变化，形状缺陷的存在，物体表面的不规则性，或物体表面颜色的变化是通过检测由至少两个光电探测器(8)接收到的反射能量的变化来确定的。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，它还包括如下步骤：沿所述环的轴线(5)逐渐移动所述物体(2)，以便通过螺旋形扫描来分析所述物体的整个表面。

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