DE29724806U1 - System for optical scanning surface, especially cavities and inner spaces - Google Patents

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Abstract

The system has a light transmitter, to produce a scanning plane of at least 0[deg]-180[deg], and a detector. A system determines the distance between itself and a point of the surface reflecting the light beam. An evaluation circuit determines the positions of the surface points using the distances and a signal representing the beam direction. The system swivels through a fixed angle, about an axis of rotation in or parallel to the scanning plane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a device according to the generic term of claim 1 and according to the preamble of claim 5.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher Hohl- und Innenräume möglichst vollständig abgetastet werden können, wobei insbesondere ein Scanner zum Einsatz kommen soll, welcher Lichtstrahlen in lediglich einer Ebene aussendet.An object of the invention is in providing a device by means of which hollow and inside rooms preferably Completely can be scanned whereby in particular a scanner is to be used, which Emits light rays in just one plane.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Ansprüchen 1 und 5 gelöst.According to the invention, this object is achieved according to claims 1 and 5 solved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Scanner, welcher Lichtstrahlen innerhalb einer Ebene aussendet, insgesamt, d.h. mit seinem Gehäuse um eine Achse derart gedreht, dass eine möglichst vollständige Abtastung eines Hohl- bzw. Innenraums möglich wird.According to a preferred embodiment of the Invention is a scanner which beams light within a Sends out level, overall, i.e. with its housing rotated around an axis in such a way that one if possible full Scanning a cavity or interior is possible.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 und 6 angegeben.Further preferred embodiments the invention are specified in subclaims 2 to 4 and 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:The invention is described below of an embodiment described with reference to the drawings; in these show:

1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, und 1 the schematic representation of a device according to claim 1, and

2 die schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 5. 2 the schematic representation of a device according to claim 5.

1 zeigt einen Scanner 1, welcher einen Lichtstrahl 2, 2' innerhalb der Zeichenebene aussendet, wobei der Lichtstrahl hierbei über einen Schwenkwinkelbereich von 180° ausgelenkt wird. 1 shows a scanner 1 which is a ray of light 2 . 2 ' emits within the plane of the drawing, the light beam being deflected over a swivel angle range of 180 °.

Der Scanner 1 ist um eine Drehachse 3 drehbar gelagert, wobei hier insbesondere eine Drehung um 360° ermöglicht wird, so dass mittels der Vorrichtung gemäß 1 letztlich ein vollständiger dreidimensionaler Raum abgetastet werden kann. Die Drehachse 3 erstreckt sich dabei senkrecht zu dem um 90° ausgelenkten Lichtstrahl 2'.The scanner 1 is about an axis of rotation 3 rotatably supported, in particular a rotation through 360 ° is enabled here, so that by means of the device according to 1 ultimately a complete three-dimensional space can be scanned. The axis of rotation 3 extends perpendicular to the light beam deflected by 90 ° 2 ' ,

Falls keine Vollabtastung nötig sein sollte, ist es ebenso möglich, anstelle des Schwenkwinkels von 180° oder des Drehwinkels von 360° entsprechend kleinere Winkelbereiche vorzusehen.If full scanning is not necessary should, it is also possible instead of the swivel angle of 180 ° or the rotation angle of 360 ° accordingly to provide smaller angular ranges.

2 entspricht im wesentlichen 1 mit dem Unterschied, dass die Lichtstrahlen 2, 2' hier einen Schwenkwinkelbereich von 360° überstreichen, so dass mit unbewegtem Scanner 1 eine Ebene – im dargestellten Beispiel die Zeichenebene – vollständig abgetastet werden kann. 2 essentially corresponds 1 with the difference that the light rays 2 . 2 ' here sweep a swivel angle of 360 °, so that with the scanner stationary 1 one level - in the example shown the drawing level - can be scanned completely.

Der Scanner 1 gemäß 2 ist ebenfalls um eine Drehachse 3 drehbar, welche senkrecht zu dem um 90° ausgelenkten Lichtstrahl 2' angeordnet ist.The scanner 1 according to 2 is also about an axis of rotation 3 rotatable, which is perpendicular to the light beam deflected by 90 ° 2 ' is arranged.

Um eine vollständige Abtastung eines dreidimensionalen Raums zu ermöglichen, ist es gemäß 2 lediglich nötig, den Scanner 1 um die Achse 3 in einem Bereich von 180° zu verdrehen.In order to enable a full scan of a three-dimensional space, it is according to 2 only necessary, the scanner 1 around the axis 3 to be rotated in a range of 180 °.

Auch bei der Ausführungsform gemäß 2 ist es möglich, kleinere Raumbereiche abzutasten, indem Schwenkwinkel und Drehwinkel entsprechend verkleinert werden.Also in the embodiment according to 2 it is possible to scan smaller areas of space by reducing the swivel angle and angle of rotation accordingly.

Claims (6)

Vorrichtung zur optischen Abtastung von Oberflächen, insbesondere von Hohl- und Innenräumen mit einem Lichtsender zur innerhalb einer Abtastebene erfolgenden Aussendung eines einen vorgegebenen Schwenkwinkelbereich überstreichenden Lichtstrahls, wobei der Schwenkwinkelbereich zumindest von 0° bis ungefähr 180° reicht, mit einem Lichtempfänger zum Empfang von von der Oberfläche reflektierten Lichtsignalen, mit einer Abstandsermittlungsvorrichtung zur Bestimmung der Entfernung zwischen der Vorrichtung und einem den Lichtstrahl reflektierenden Punkt der Oberfläche und mit einer Auswerteschaltung zur Bestimmung der jeweiligen Position von den Lichtstrahl reflektierenden Punkten der Oberfläche aus der ermittelten Entfernungsinformation und aus einem die jeweilige Richtung des Lichtstrahls repräsentierenden Schwenkwinkelsignal, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung um eine zumindest im wesentlichen in der oder parallel zur Abtastebene liegende Drehachse um einen vorgegebenen Drehwinkelbereich verschwenkbar ist.Device for the optical scanning of surfaces, in particular of cavities and interiors, with a light transmitter for emitting a light beam over a predetermined swivel angle range, the swivel angle range reaching at least from 0 ° to approximately 180 °, with a light receiver for receiving from the Surface reflected light signals, with a distance determining device for determining the distance between the device and a point of the surface reflecting the light beam and with an evaluation circuit for determining the respective position of the light beam reflecting points of the surface from the determined distance information and from the respective direction of the light beam Representing pivot angle signal, characterized in that the device about a predetermined at least substantially in or parallel to the scanning plane axis of rotation en range of rotation is pivotable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung um einen Drehwinkelbereich von zumindest 90°, insbesondere von zumindest 180° und bevorzugt um 360° verschwenkbar ist.Device according to claim 1, characterized in that the device has a rotation angle range of at least 90 °, in particular of at least 180 ° and preferably pivotable through 360 ° is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung um die Drehachse kontinuierlich rotierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the device is continuous about the axis of rotation is rotatable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse zumindest im wesentlichen senkrecht zu einem um einen Schwenkwinkel von 90° ausgelenkten Lichtstrahl orientiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the axis of rotation is at least substantially perpendicular oriented to a light beam deflected by a swivel angle of 90 ° is. Vorrichtung zur optischen Abtastung von Oberflächen, insbesondere von Hohl- und Innenräumen mit einem Lichtsender zur innerhalb einer Abtastebene erfolgenden Aussendung eines einen Schwenkwinkelbereich von 360° überstreichenden Lichtstrahls, mit einem Lichtempfänger zum Empfang von von der Oberfläche reflektierten Lichtsignalen, mit einer Abstandsermittlungsvorrichtung zur Bestimmung der Entfernung zwischen der Vorrichtung und einem den Lichtstrahl reflektierenden Punkt der Oberfläche und mit einer Auswerteschaltung zur Bestimmung der jeweiligen Position von den Lichtstrahl reflektierenden Punkten der Oberfläche aus der ermittelten Entfernungsinformation und aus einem die jeweilige Richtung des Lichtstrahls repräsentierenden Schwenkwinkelsignal, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung um eine zumindest im wesentlichen in der oder parallel zur Abtastebene liegende Drehachse um einen vorgegebenen Drehwinkelbereich verschwenkbar ist.Device for the optical scanning of surfaces, in particular of cavities and interiors, with a light transmitter for emitting a light beam within a scanning plane that covers a swivel angle range of 360 °, with a light receiver for receiving light signals reflected from the surface, with a distance determining device for determining the distance between the device and a point of the surface reflecting the light beam and with an evaluation circuit for determining the respective position of the light beam reflecting points of the surface from the determined distance information and from a swivel angle signal representing the respective direction of the light beam, characterized in that the device has a at least essentially in or parallel to the scanning plane Axis of rotation is pivotable about a predetermined range of rotation angles. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung um einen Drehwinkelbereich von 180° verschwenkbar ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the device can be pivoted through a rotation angle range of 180 ° is.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039746B3 (en) * 2004-08-17 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Optical marking device
DE102008032216A1 (en) 2008-07-09 2010-01-14 Sick Ag Device for detecting the presence of an object in space
DE102015118824A1 (en) 2015-11-03 2017-05-04 Sick Ag scanning device
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DE102015118822A1 (en) 2015-11-03 2017-05-04 Sick Ag scanning device
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DE102015118824B4 (en) 2015-11-03 2021-08-05 Sick Ag Scanning device
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