DE3220948A1

DE3220948A1 - SCANNER DEVICE

Info

Publication number: DE3220948A1
Application number: DE19823220948
Authority: DE
Inventors: Homer L. Eaton; John D. 92024 Leucadia Calif. Shaylor-Billings
Original assignee: Vektronics Inc
Current assignee: Vektronics Inc
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1982-12-30
Also published as: GB2100424A; GB2100424B; JPS57204509A

Description

Die Erfindung betrifft das Oberflächenabtasten von Objekten bzw. Teilen und insbesondere verbesserte Abtastverfahren und eine Vorrichtung zur Beschaffung von präzisen Informationen hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften, der Gestaltung, Orientierung und Diskontinuitäten.The invention relates to surface scanning of objects or parts and in particular improved scanning methods and an apparatus for obtaining precise information in terms of surface properties, design, orientation and discontinuities.

Die elektrooptische Untersuchung von Objekten und deren Identifizierung beruht auf der Sammlung und Analyse von Licht, das von der Oberfläche eines zu untersuchenden Objekts reflektiert wird. Allgemein ist bei Abtastvorrichtungen, wie einer Videokamera beispielsweise, das Äquivalent einer Punktquelle der Abtastung vorgesehen. Es wird Licht zu dem Teil übertragen und wieder empfangen, und zwar unter variierenden Winkeln bei verschiedenen Punkten des abgetasteten Objekts. Derartige Anordnungen erfordern eine feststehende Positionierung und Orientierung des abgetasteten Teils, so daß das Teil gewöhnlich in einer Halterung montiert wird, welche die Position und Orientierung in bezug auf die Abtastvorrichtung vorherbestimmt. Eine Punktabtastquelle, wie beispielsweise eine, die eine konische Abtastung liefert, weist einen Beleuchtungsstrahl auf, der unterschiedliche Abschnitte der abgetasteten Oberfläche in unterschiedlichen Winkeln trifft. Oberflächenelevationseigenschaften, wie Hohlräume und Vorsprünge reflektieren in verschiedenen Orientierungen und verschiedenen Beleuchtungswinkeln unterschiedlich, so daß die Reflexionsintensitäten eine weniger nützliche Information darstellen.The electro-optical examination of objects and their identification is based on the collection and analysis of Light that is reflected from the surface of an object of interest. In general, with scanning devices, like a video camera for example, the equivalent of a point source of scan is provided. There is light transmitted to the part and received again at varying angles at different points of the scanned Object. Such arrangements require a fixed positioning and orientation of the scanned Part, so that the part is usually mounted in a bracket that shows the position and orientation predetermined with respect to the scanning device. A point sample source, such as one that is a conical scan provides a beam of illumination covering different portions of the surface being scanned meets at different angles. Surface elevation properties, like voids and protrusions reflect in different orientations and different The angles of illumination are different, so the reflection intensities are less useful information represent.

Für eine optimale Präzision bei der Identifizierung und Messung von Oberflächeneinzelheiten, sowie für eine verbesserte Wiederholbarkeit der Messung und für einen größeren Freiheitsgrad hinsichtlich der Orientierung und der Positionseinschränkung sollten alle Punkte der Oberfläche des Teils mit Lichtstrahlen bzw. Lichtbündeln beleuchtet werden, die zu jeder Zeit parallel zueinander verlaufenFor optimum precision in identification and Measurement of surface details, as well as for improved repeatability of the measurement and for a larger one All points on the surface should have degrees of freedom in terms of orientation and position constraint of the part are illuminated with light rays or light bundles that run parallel to each other at all times

oder stets senkrecht zu einer gewählten Ebene durch das Teil. Beispielsweise ist eine derartige orthogonal gerichtete Abtastung zur Messung von Objektdimensionen in einer zum Strahl senkrechten Ebene und zur Messung von Oberflächenelevationsmerkmalen in Richtungen parallel zum Strahl erforderlich. Bei einem senkrechten Muster paralleler Abtaststrahlen ist eine erheblich größere Flexibilität hinsichtlich der Teileposition und -orientierung relativ zur Abtastungsvorrichtung verfügbar und Reflexionen von Oberflächenbereichen einzigartiger Rauheitsgestaltungen weisen eine größere Gleichförmigkeit und Wiederholbarkeit auf. Das Fehlen einer orthogonalen Abtastung führt jedoch zu nennenswerten Einschränkungen der Nützlichkeit der Abtastung.or always perpendicular to a chosen plane through the part. For example, such is orthogonal Directional scanning for measuring object dimensions in a plane perpendicular to the beam and for measuring of surface elevation features required in directions parallel to the beam. With a vertical Parallel scan beam patterns provide much greater flexibility in terms of part location and orientation relative to the scanning device available and reflections from surface areas unique roughness designs exhibit greater uniformity and repeatability. The missing orthogonal scanning, however, places significant limitations on the usefulness of the scanning.

Bei denjenigen herkömmlichen Abtastvorrichtungen des Standes der Technik, die einen projizierten Abtaststrahl und einen Empfänger zur Sammlung von von dem Objekt reflektierten Lichtes verwenden, muß der Empfänger groß genug sein, um reflektiertes Licht von allen Bereichen des Objektes zu empfangen, die während der gesamten Abtastung beleuchtet werden. Bei derartigen Anordnungen ist die Größe des Teils, das abgetastet werden kann, verhältnismäßig klein, und zwar begrenzt durch praktische und ökonomische Betrachtungen, welche die Größe eines Lichtempfängers, wie einer optischen Linse, eines Sammelspiegels oder einer Anordnung von Detektoren oder optischen Fasern begrenzen.In those conventional prior art scanning devices that use a projected scanning beam and using a receiver to collect light reflected from the object, the receiver must be large be enough to receive reflected light from all areas of the object during the entire scan be illuminated. In such arrangements, the size of the part that can be scanned is relatively small, limited by practical and economic considerations which the size a light receiver, such as an optical lens, a collecting mirror or an array of detectors or limit optical fibers.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Abtastvorrichtung und Verfahren zu schaffen, welche die vorstehend erläuterten Probleme auf ein Minimum bringen.It is, therefore, an object of the invention to provide a scanning apparatus and method in accordance with those discussed above Keeping problems to a minimum.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein drehbar angebrachter Abtaststrahl-Träger Einrichtungen zur Projizierung eines EnergiebündelsIn accordance with a preferred embodiment of the invention, comprises a rotatably mounted scanning beam carrier Devices for projecting a bundle of energy

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zur Rotation mit dem Träger um die Trägerachse. Empfängereinrichtungen sind in der Nähe des projizierten Strahls zur Drehung mit diesem angebracht, um Strahlenergie zu empfangen, die von einem Objekt reflektiert wurde, auf welches der Strahl auftrifft. Bei einer speziellen Ausführungsform wird ein Lichtstrahl von einem rotierenden Spiegel in parallelen Richtungen senkrecht zur Oberfläche eines abgetasteten Objekts projiziert. Der Strahl wird durch eine kleine Sammellinse projiziert, die koaxial zum Lichtstrahl und zur Rotation mit dem projizierten Lichtstrahl angebracht ist, wobei die Linse reflektiertes Licht zur Übertragung an einen Detektor sammelt.for rotation with the carrier around the carrier axis. Receiving facilities are mounted near the projected beam for rotation with it to add beam energy received that was reflected from an object on which the beam strikes. In a special embodiment is a beam of light from a rotating mirror in parallel directions perpendicular to the surface projected from a scanned object. The beam is projected through a small converging lens that is coaxial attached to the light beam and to rotate with the projected light beam, the lens being reflected Collects light for transmission to a detector.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt die Schritte, daß ein projizierter Energiestrahl in einem Abtastmuster bewegt wird, daß reflektierte Energie in einem sich entlang des Abtastmusters erstreckenden engen Bereich gesammelt wird, daß das Objekt und das Abtastmuster relativ bewegt werden, und daß die Intensität der in diesem Bereich gesammelten reflektierten Energie angezeigt wird. Der Strahl kann parallel zu einer Rotationsachse projiziert werden, um ein zylindrisches Abtastmuster zu bilden, oder er kann senkrecht zur Rotationsachse projiziert werden, um ein planares Abtastmuster zur Abtastung der inneren Oberfläche eines zylindrischen Objekts zu bilden, innerhalb dessen der Abtaster positioniert ist. Die Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung liefern eine wahre, zweidimensionale oder orthografische Ansicht.A method according to the invention comprises the steps of placing a projected beam of energy in a scanning pattern is moved so that reflected energy is collected in a narrow area extending along the scan pattern that the object and the scanning pattern are moved relatively, and that the intensity of the in this area collected reflected energy is displayed. The beam can be projected parallel to an axis of rotation to form a cylindrical scan pattern, or it can be projected perpendicular to the axis of rotation to form a planar scan pattern for scanning the inner surface of a cylindrical object, within which the scanner is positioned. The method and apparatus according to the invention provide a true, two-dimensional or orthographic view.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:The invention is hereinafter for example under Referring to the drawing explained in more detail; it shows:

Fig. 1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung;1 shows an illustration of an embodiment of the scanning device according to the invention;

Fig. 2 eine vereinfachte seitliche Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1;FIG. 2 shows a simplified side sectional view of the device of FIG. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1;Fig. 3 is a side view of the device of Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des kreisförmigen Abtastmusters, das sich wiederholt über das zu beobachtende Objekt bewegt;Fig. 4 is a schematic representation of the circular scan pattern that is repeated over the to observing object moves;

Fig. 5 die Geometrie, welche die Koordinaten der kreisförmigen Abtastung bestimmt;Fig. 5 shows the geometry which determines the coordinates of the circular scan;

Fig. 6 ein Blockdiagramm von elektronischen Bauteilen, die zur Erzeugung von Signalen verwendet werden, welche die Strahlintensität an unterschiedlichen Punkten der kreisförmigen Abtastachse definieren;6 is a block diagram of electronic components used to generate signals; which define the beam intensity at different points on the circular scan axis;

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und7 shows a modified embodiment of the invention Contraption; and

Fig. 8 eine Abwandlung, bei welcher der Laser, der Detektor und die Sammellinse zusammen gedreht werden.8 shows a modification in which the laser, the detector and the converging lens are rotated together.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung bzw. der Scanner eine Tragstruktur 10, die über und in der Nähe eines Förderers 12 feststehend gehaltert ist, wobei der Förderer einen bewegbaren Gurt bzw. ein Band 14 aufweist, auf dem ein abzutastendes Objekt 16 angeordnet ist. Das abzutastende Objekt kann unterschiedliche Größe, Gestalt und verschiedenen Aufbau aufweisen, es ist in allgemeiner Form als Transmissions-Stator dargestellt. Der Förderer ist durch einen Motor 17 angetrieben, um das Band und das Objekt in der Fig. 1 gesehen von links nach rechts zu bewegen, und zwar direkt unterhalb nahe der Abtastvorrichtung und völlig über deren Abtastmuster hinweg.As shown in FIG. 1, the scanning device or the scanner according to the invention comprises a support structure 10, which are stationary above and in the vicinity of a conveyor 12 is supported, the conveyor having a movable belt or belt 14 on which a to be scanned Object 16 is arranged. The object to be scanned can vary in size, shape and structure have, it is shown in general form as a transmission stator. The conveyor is driven by a motor 17 driven to move the tape and object from left to right as viewed in Figure 1, directly below near the scanning device and entirely across its scanning pattern.

Die Tragstruktur umfaßt eine starre Basis 18, auf welcher feststehend ein Motor 20 angebracht ist, der eine hohle vertikale Welle 22 aufweist, welche durch, den Motor mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Feststehend an einer aufrechtstehenden Seitenwand 24 ist ein Energiestrahl-Generator in Gestalt eines Lasers 26 angebracht, der ein Lichtbündel 28 sehr geringer Querschnittsflache auf ein erstes 90 -Reflexionsprisma 30 lenkt, das am oberen Ende einer aufrechtstehenden Hinterwand 32 der Struktur 10 angebracht ist. Das Prisma 30 dreht das Lichtbündel um zu einem zweiten 90 -Reflexionsprisma 34, das ebenfalls am oberen Ende der Wand 32 befestigt ist und mit dem Mittelpunkt der hohlen Motorwelle ausgerichtet angeordnet ist, wodurch das Bündel durch das Zentrum der Welle 22 nach unten reflektiert wird. Am Unterteil der Welle ist ein drittes 90°-Reflexionsprisma 40 (Fig.3) angebracht, das wiederum das Lichtbündel in einem Winkel von 90° ablenkt, so daß das Bündel nun senkrecht zur Drehachse der Motorwelle verläuft.The support structure comprises a rigid base 18 on which Fixedly a motor 20 is mounted, which has a hollow vertical shaft 22, which through, the motor with is rotated at high speed. Fixed to an upright side wall 24 is an energy beam generator mounted in the form of a laser 26, which a light beam 28 very small cross-sectional area on a first 90 -reflective prism 30 directs attached to the upper end of an upright rear wall 32 of the structure 10 is. The prism 30 turns the light beam to a second 90 -reflection prism 34, which is also attached to the top of wall 32 and aligned with the center of the hollow motor shaft is, whereby the beam is reflected by the center of the wave 22 downwards. At the bottom of the shaft is a third 90 ° reflective prism 40 (Fig. 3) attached, which in turn deflects the light beam at an angle of 90 °, so that the beam is now perpendicular to the axis of rotation Motor shaft runs.

"Der Tragaufbau bzw. die Halterungsstruktur der Abtastvorrichtung umfaßt einen vergrößerten unteren Abschnitt 42 mit allgemein umgekehrter schüsseiförmiger Gestalt, der ein nach unten weisendes Ende aufweist, welches mit einer starren Schutzplatte 44 hoher Festigkeit verschlossen und abgedichtet ist. Die Platte 44 besteht vorzugsweise aus einem völlig transparenten Material, kann jedoch auch aus einem beliebigen geeigneten undurchsichtigen Material hergestellt sein, vorausgesetzt, daß ein transparenter ringförmiger Bereich 46, der den unteren Abschnitt 42 der Halterungsstruktur vollständig umgibt, in der Bodenplatte geformt ist."The support structure or the support structure of the scanning device includes an enlarged lower portion 42 having a generally inverted bowl shape, which has a downwardly pointing end which is closed with a rigid protective plate 44 of high strength and is sealed. The plate 44 is preferably made of a completely transparent material, but can also be made of any suitable opaque material provided that a transparent annular area 46 which completely surrounds the lower portion 42 of the support structure, is molded in the base plate.

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Am Ende der hohlen Motorwelle 22 ist fest ein drehbarer Arm in Form einer Scheibe 48 angebracht, in dessen radial äußerem Ende ein viertes 90 -Reflexionsprisma 50 montiert ist, das zum Empfang des Lichtbündels von dem Prisma 40 und zur Umlenkung um 90° entlang des Pfades 52 positioniert ist. Wenn also die Motorwelle gedreht wird, drehen sich die Prismen 40 und 50 und die Scheibe 48 um die Wellenachse und bewirken, daß der projizierte Laserstrahl 52 in einem rechten Kreiszylinder-Muster abtastet, das auf der Rotationsachse der Abtastvorrichtung zentriert ist und einen Radius gleich der radialen Versetzung des reflektierenden Prismas 50 von der Wellenachse aufweist. Diese Anordnung liefert eine orthogonale Abtastung, wobei der Abtaststrahl stets parallel zur Rotationsachse und senkrecht zu der das Teil abstützenden Oberfläche des Förderbandes 14 austritt.At the end of the hollow motor shaft 22, a rotatable arm in the form of a disk 48 is fixedly attached, in the radial a fourth 90 -reflection prism 50 is mounted at the outer end, which is used to receive the light beam from the prism 40 and positioned to redirect 90 degrees along path 52. So when the motor shaft is rotated, rotate the prisms 40 and 50 and disk 48 rotate around the shaft axis and cause the projected laser beam 52 scans in a right circular cylinder pattern centered on the axis of rotation of the scanner and a radius equal to the radial displacement of the reflective Has prism 50 from the shaft axis. This arrangement provides orthogonal scanning, the scanning beam always parallel to the axis of rotation and perpendicular to the surface of the conveyor belt that supports the part 14 exits.

Eine Linse 56 mit einem sich vollständig durch sie hindurcherstreckenden axialen Loch 58 ist feststehend in einer Hal~ terung 60 montiert, die an dem Ende der rotierenden Scheibe "48 befestigt ist. Die Linse und ihr Loch sind koaxial mit dem projizierten Strahl 52 ausgerichtet, der frei durch die Linse hindurchtritt. Die Linse ist auf den Auftreffpunkt des Strahles bzw. Bündels auf dem abgetasteten Objekt fokussiert.A lens 56 with a lens 56 extending completely through it axial hole 58 is fixedly mounted in a bracket 60 attached to the end of the rotating disc "48 is attached. The lens and its hole are aligned coaxially with the projected beam 52 which freely passes through the lens passes through. The lens is at the point of impact of the beam or bundle on the scanned object focused.

Ein Referenzgenerator in Form einer lichtempfindlichen Diode 62 oder einem äquivalenten Bauelement ist am Unterteil der Platte 44 im Pfad des projizierten Strahls 52 befestigt, so daß er momentan durch den Strahl während jedes Rotationszyklus beleuchtet wird.A reference generator in the form of a light-sensitive diode 62 or an equivalent component is on the lower part the plate 44 is fixed in the path of the projected beam 52 so that it is momentary through the beam during each cycle of rotation is illuminated.

Das von dem rotierenden Energiestrahl 52 projizierte Licht wird von einem sehr kleinen Bereich des Objektes, auf welches der Strahl auftrifft, reflektiert, und etwas von diesem reflektierten Licht wird durch die Linse 56 gesammelt,The light projected by the rotating energy beam 52 is from a very small area of the object on which the beam hits, reflects, and some of that reflected light is collected by lens 56,

welche das gesammelte Licht kollimiert und zurück zum reflektierenden Prisma 50 überträgt. Das kollimierte, zurückreflektierte Licht wird dann entlang mehrerer Schenkel des austretenden Laserstrahlpfades zurückgelenkt, und zwar von dem Prisma 50 zum Prisma 40 zurück und dann aufwärts entlang der und durch die hohle Motorwelle hindurch. Zwischen dem oberen Ende der Motorwelle und dem reflektierenden Prisma 34 ist jedoch ein 90 Umlenkspiegel 66 angebracht, der eine zentrale Öffnung 68 aufweist, durch welche der austretende Laserstrahl ohne Störung hindurchtritt. Das kleine Loch 68 in dem Reflektor 66 beeinträchtigt nicht nennenswert die Reflexion der empfangenen, kollimierten, reflektierten Energie durch diesen Spiegel, die zu einem Detektor 72 gelenkt wird, welcher auf einer Ausgangsleitung 74 ein Ausgangssignal liefert, dessen Größe unmittelbar mit der Intensität des von ihm empfangenen Lichtes verknüpft ist.which collimates the collected light and returns to the reflective prism 50 transmits. That collimated light reflected back is then deflected back along several legs of the exiting laser beam path, from prism 50 back to prism 40 and then up along and through the hollow motor shaft through. However, between the upper end of the motor shaft and the reflective prism 34 is a 90 ° turning mirror 66 attached, which has a central opening 68 through which the exiting laser beam passes through without interference. The small hole 68 in the reflector 66 does not significantly affect the reflection of the received, collimated, reflected energy by this mirror, which is sent to a detector 72 is steered, which supplies an output signal on an output line 74, the size of which is directly related to the Intensity of the light received from it is linked.

Das Band 14 des Förderers 12 ist über eine zweite Rolle 80 an dem dem Motor entgegengesetzten Ende geführt und ein Förderer-Positionsdetektor 82, wie ein herkömmlicher Inkrement-Wellenkodierer ist an der Rolle angebracht, so daß aus dem Detektor-Kodierer 82 eine Reihe von Impulsen geliefert wird, von denen jeder einen Zuwachs der Drehung der Rolle angibt und damit einen Zuwachs bzw. ein Inkrement der Bewegung des Förderbandes 14.The belt 14 of the conveyor 12 is over a second roller 80 at the end opposite the motor and a conveyor position detector 82, such as a conventional one Increment shaft encoder is attached to the reel, so that from the detector-encoder 82 a series of pulses are delivered, each of which is an increment of rotation the role and thus an increase or an increment the movement of the conveyor belt 14.

Wie am besten in der Fig. 4 zu sehen ist, bewegt sich der Laserstrahl in einem zylindrischen Abtastmuster und tastet einen kreisförmigen Pfad 86 ab, der den Teil 16 überkreuzt, wenn sich dieser Teil relativ zum Abtastpfad 86 in Richtung des Pfeiles 88 bewegt. Die Empfangslinse 56 bewegt sich ebenfalls auf einem kreisförmigen Pfad und sammelt Licht aus einer engen ringförmigen Fläche 90, welche praktisch der Abtastpfad der Lichtempfangslinse ist. Die Linse tastetAs best seen in Figure 4, the laser beam moves and scans in a cylindrical scan pattern a circular path 86 which crosses the part 16 when this part relative to the scan path 86 in the direction of arrow 88 moves. The receiving lens 56 also moves in a circular path and collects light from a narrow annular surface 90 which is practically the scanning path of the light receiving lens. The lens feels

also den sich bewegenden Teil 16 auf einem kreisförmigen Pfad ab, um Licht zu empfangen, das von einer ringförmigen Fläche reflektiert wird, die auf dem kreisförmigen Abtastpfad 86 des Lichtstrahls liegt oder mit diesem ausgerichtet ist. Während sich der Teil 16 über den Abtastpfad 86 bewegt, führt der Strahl viele Durchgänge über diesen Teil hinweg aus. Bei relativen Abmessungen der Abtastung und des Teiles wie in der Fig. 4 dargestellt, wobei diese Abmessungen nur Beispiele darstellen, wird der Teil anfänglich wiederholt durch den linken Abschnitt (gesehen in der Fig. 4) des Abtastpfades abgetastet und wird danach wiederholt durch den rechten Teil des Abtastmusters abgetastet.thus starting the moving part 16 on a circular path to receive light coming from an annular Surface is reflected lying on or aligned with the circular scan path 86 of the light beam is. As part 16 moves across scan path 86, the beam makes many passes this part off. With relative dimensions of the scanning and the part as shown in Fig. 4, and these dimensions are only examples, the part is initially repeated by the left-hand section (seen in Fig. 4) of the scanning path is scanned and is then repeated through the right part of the scanning pattern scanned.

Aus den an den Ausgängen des Referenzdetektors 62 und des Förderer-Positionskodierers 82 gelieferten Impulszügen kann die Position der Fläche des vom Strahl beleuchteten Teils jeweils bei einer großen Anzahl von Punkten während der Abtastung bestimmt werden. Die Geometrie und die Gleichungen zur Identifizierung der Strahlposition sind grundsätzlich die gleichen, wie für die Profil-Abtastvorrichtung in US-PS 4 122 525 beschrieben, sie unterscheiden sich primär jedoch darin, daß anstelle der Auslesung von Positionskoordinaten nur an dem Schnittpunkt des Strahles mit einer Grenze des Teils ein Takt verwendet wird, um Signale auszulesen, welche Positionskoordinaten für vorgewählte feste Zeitintervalle zu identifizieren. From the pulse trains delivered at the outputs of the reference detector 62 and the conveyor position encoder 82 can change the position of the surface of the part illuminated by the beam each at a large number of points during the scanning can be determined. The geometry and equations to identify the beam position are basically the same as described for the profile scanning device in US Pat. No. 4,122,525, they differ primarily, however, is that instead of reading out position coordinates only at the point of intersection of the beam with a boundary of the part a clock is used to read out signals which position coordinates identify for preselected fixed time intervals.

Die Geometrie der Punktpositions-Identifizierung ist in der Fig. 5 dargestellt. Der Teil 16 wandert zusammen mit einem sich bewegenden Koordinatensystem XY relativ zur Laserabtastung mit dem Radius R. Der Detektor 62 liefert eine Referenz am Punkt D, welcher auf einem Radius in einem Winkel OC bezüglich der Y-Achse liegt. Die Posi-The geometry of the point position identification is shown in FIG. The part 16 travels together with a moving XY coordinate system relative to the laser scan with the radius R. The detector 62 provides a reference at point D which lies on a radius at an angle OC with respect to the Y axis. The posi-

tion jedes Punktes der Strahlabtastung in einem Winkel Θ.. bezüglich des Abtastradius durch den Referenzpunkt wird durch die Koordinaten x-, y- in dem sich bewegenden Koordinatensystem definiert, das durch die folgenden Gleichungen gegeben ist:tion of each point of the beam scan at an angle Θ .. with respect to the scanning radius through the reference point is given by the coordinates x-, y- in the moving coordinate system which is given by the following equations:

= X_c - R SXn(O₁ - K- ) (1)= X _c - R SXn (O ₁ - K-) (1)

= R - R cos (Q₁ - OC ) (2)= R - R cos (Q ₁ - OC) (2)

wobei X die X-Koordinate des Abtastzentrums ist. cwhere X is the X coordinate of the scan center. c

Die Messungen beruhen auf Impulsen, die von einem Impulsgenerator mit fester Wiederholungsrate erzeugt werden, so daß CK» = K₁ χ K₂ gilt, wobei K₁ die Anzahl dieser Impulse ist, die in der Zeitspanne auftreten, welche für die Wanderung des Strahls über den Referenzwinkel OO benötigt wird, während K₂ der Winkelabstand ist, über welchen der Strahl entlang des Abtastmusters während des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen wandert. Dementsprechend nehmen die Gleichungen (1) und (2) die folgende Form an:The measurements are based on pulses generated by a pulse generator with a fixed repetition rate, so that CK >> = K ₁ χ K ₂ , where K _{1 is} the number of these pulses that occur in the time it takes for the beam to travel the reference angle OO is required, while K _{2 is} the angular distance over which the beam travels along the scan pattern during the interval between two successive pulses. Accordingly, equations (1) and (2) take the following form:

X₁ = X_c - R sin [(N₁ - K₁) K₂H (3)X ₁ = X _c - R sin [(N ₁ - K ₁ ) K ₂ H (3)

Y₁ = r£i - COs(N₁ - K₁) K₂] (4)Y ₁ = r £ i - COs (N ₁ - K ₁ ) K ₂ ] (4)

wobei N₁ die Anzahl von Impulsen ist, die während der Zeit auftreten, welche für die Wanderung des Strahls von dem Referenzpunkt D zum Punkt X₁ Y₁ benötigt wird. Die Gleichungen (3) und (4) definieren somit die Koordi naten von Punkten der Strahlabtastung in Gestalt von feststehenden Größen R, K₁ und K~, sowie mit veränderlichen Größen X und N₁ X₁. X ist die von dem Inkrement-Kodierer 82 erhaltene Größe, welche die Position des Förderers angibt, und N₁ wird durch die Zählung von Impulsen des Impulszuges zu einem gegebenen Punkt bestimmt. where N _{1 is} the number of pulses occurring during the time it takes for the beam to travel from reference point D to point X ₁ Y ₁ . The equations (3) and (4) thus define the coordinates of points of the beam scanning in the form of fixed quantities R, K ₁ and K ~, as well as variable quantities X and N ₁ X ₁ . X is the quantity obtained from the incremental encoder 82 which indicates the position of the conveyor and N ₁ is determined by counting pulses of the pulse train at a given point.

In der· Fig. 6 ist eine elektronische Schaltung dargestellt, welche Signale erzeugt, die die Strahlintensität und die Koordinaten in ausgewählten Taktintervallen definieren. Der Strahl-Referenzfühler 62 erzeugt Impulse, welche zum Rücksetzen eines Zählers 92 geliefert werden, der einen Zähleingang aufweist, der auf einer Leitung 94 von einem System-Taktgenerator 96 liegt. Jede Zählung des Zählers wird in ein Speicherregister 98 eingetaktet und darin gespeichert, das dementsprechend Ausgänge liefert, die jeweils aufeinanderfolgende getaktete Winkelpositionen des Strahls bei seiner rotierenden Abtastung darstellen. Der Ausgang des Förderer-Positionsdetektors 82 wird an einen zweiten Zähler 100 geliefert, dessen Ausgänge an ein Speicherregister 102 in Intervallen geliefert werden, die durch die Zeitgeberimpulse aus dem Taktgeber 96 bestimmt sind. Das Register 102 speichert somit Signale, welche aufeinanderfolgende Positionen des Förderers und somit aufeinanderfolgende Positionen des Teiles darstellen, und zwar in Richtung der Fördererbewegung in aufeinanderfolgenden Taktzeiträumen. Der Ausgang I des Reflexionsdetektors 72 wird durch ein Gatter 104 unter der Steuerung des Systemtaktes 96 geführt, und alle Signale werden an einen Datenprozessor 106 (Fig.1) geleitet. Die Signale aus den Speichern 98 und 1O2 und aus dem Reflexionsdetektor 72, die natürlich gespeichert und zur manuellen Berechnung und Aufzeichnung der reflektierten Energieintensität an unterschiedlichen Koordinatenpositionen verwendet werden können, werden vorzugsweise durch digitale Berechnung verarbeitet. Einzelheiten der Berechnung und der Datenverarbeitung sind kein Teil dieser Erfindung. Die analogen Reflexionsintensitätssignale können digitalisiert und zusammen mit Positions-Koordinateninformationen gespeichert und danach mit ähnlichen gespeicherten Intensitäts- und Positionssignalen verglichen werden, die bereits vorher bei einer Abtastung eines Teils bekannter Konfigurationen erzeugt wurden. Der Vergleich gibt die Korrespondenz des neuIn Fig. 6 an electronic circuit is shown, which generates signals defining beam intensity and coordinates at selected clock intervals. The beam reference sensor 62 generates pulses which are supplied to reset a counter 92, the one Has counter input which is on a line 94 from a system clock generator 96. Each count of the counter is clocked into and stored in a storage register 98 which accordingly provides outputs, respectively represent successive clocked angular positions of the beam as it is scanned in rotation. Of the The output of the conveyor position detector 82 is provided to a second counter 100, the outputs of which are connected to a Storage registers 102 are provided at intervals determined by the timer pulses from the clock 96 are. The register 102 thus stores signals indicating successive positions of the conveyor and thus represent successive positions of the part, namely in the direction of the conveyor movement in successive Cycle periods. The output I of the reflection detector 72 is passed through a gate 104 under the control of the System clock 96 out, and all signals are passed to a data processor 106 (Fig.1). The signals from the Store 98 and 1O2 and from reflection detector 72, which of course are stored and used for manual calculation and recording of the reflected energy intensity different coordinate positions can be used, are preferably processed by digital calculation. Calculation and data processing details are not part of this invention. The analog reflection intensity signals can be digitized and stored together with position coordinate information and then with similar stored intensity and position signals are compared, which are already generated previously when scanning a part of known configurations became. The comparison gives the correspondence of the new

abgetasteten Teils mit dem Referenzteil an. Alternativ oder zusätzlich können die die Intensität und die Koordinatenposition darstellenden Informationen an ein Oszilloskop 108 geleitet werden, um eine visuelle Darstellung des abgetasteten Objektes zu liefern. Es ist somit erkennbar, daß die von dem Detektor 72 für die reflektierte Lichtintensität, dem Strahl-Referenzfühler 62 und dem Förderer-Positionsdetektor 82 erzeugten Signale zusammen die Intensität des von einer Anzahl von Punkten auf dem Objekt reflektierten Lichtes definieren, sowie auch die relativen Positionen dieser Punkte, so daß eine Darstellung der Intensität über der Fläche des Objektes hergestellt werden kann. Diese Information ist ohne weiteres aus der Ausgangs-Reflexionsstrahlintensität, dem Ausgang N.., der den radialen Winkel des Strahls angibt (Position des Strahls bei seiner kreisförmigen Abtastung), und der linearen Auslenkung X relativ zum Referenzsystem (dem Förderersystem) verfügbar. Dieser Vorgang erfolgt für eine große Anzahl von Punkten, während der Teil durch die zylindrische Strahlabtastung bewegt wird.scanned part with the reference part. Alternatively or additionally, the intensity and the coordinate position can be used Representative information is passed to an oscilloscope 108 to provide a visual representation of what is being scanned Object to be delivered. It can thus be seen that the reflected light intensity detector 72, the beam reference sensor 62 and the conveyor position detector 82 together generate the Define the intensity of the light reflected from a number of points on the object, as well as the relative positions of these points so that a representation of the intensity is made over the area of the object can be. This information is readily available from the output reflected beam intensity, the output N .. indicating the radial angle of the beam (position of the beam during its circular scan), and the linear deflection X relative to the reference system (the Conveyor system) available. This process is done for a large number of points as the part goes through the cylindrical beam scan is moved.

Bei einer beispielsweisen Ausführungsform dreht sich die Scheibe mit 1800 Umdrehungen pro Minute und der Förderer bewegt sich mit 3,175 cm pro Sekunde (1,25 Zoll pro Sekunde) , so daß sich der Teil um ungefähr 1,0668 mm 0,042 Zoll) während jeder Strahlrotation vorschiebt. Wie vorstehend bereits erwähnt, wird der Teil jedoch zweimal abgetastet, nämlich durch das linke Segment des kreisförmigen Strahls, wenn der Teil in die Abtastung eintritt, und durch das rechte Segment des Strahl-Abtastmusters, wenn der Teil die Abtastung verläßt, so daß die Auflösung verbessert wird.In an exemplary embodiment, the rotates 1800 revolutions per minute disc and the conveyor moving at 1.25 inches per second (3.175 cm per second) so that the part advances approximately 1.0668 mm (0.042 inches) during each beam rotation. As mentioned above, however, the part is scanned twice, namely through the left segment of the circular beam when the part enters the scan, and through the right segment of the beam scan pattern, when the part leaves the scan so that the resolution is improved.

Für den Fachmann ist erkennbar, daß bei der Vorrichtung zur Durchführung dieser orthogonalen Abtastung viele Abwandlungen möglich sind. Wie in der Fig. 7 beispielsweiseIt will be apparent to those skilled in the art that there are many variations in the apparatus for performing this orthogonal scan possible are. As in FIG. 7, for example

dargestellt ist, können geringfügige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Prinzipien dazu verwendet werden, das Innere eines zylindrischen Teiles abzutasten, wie beispielsweise die Innenoberfläche einer Bremstrommel 116. Bei dieser Anordnung lenkt der Laser 126 seinen schmalen Strahl durch die hohle Welle 122 eines Motors 120 über ein Paar von 90°-Ablenkprismen 130, 134, durch die Öffnung eines Drehspiegels 166. Das durch die Welle 122 hindurchtretende Licht wird durch einen dritten Drehspiegel oder ein Prisma 140 am unteren Teil der hohlen Welle abgelenkt, wobei das Prisma dieser Ausführungsform das letzte Prisma ist, von welchem der rotierende und abtastende Strahl 142 projiziert wird. Der Strahl wird in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse und senkrecht zur Innenoberfläche des abzutastenden Teiles 116 projiziert, so daß ein kreisförmiger Pfad um das Innere der Trommel in einer Ebene abgetastet wird, die stets senkrecht zur Trommelfläche und senkrecht zur Rotationsachse steht. Tatsächlich tastet der Strahl 142 entlang aufeinanderfolgender Radien eines Kreises, der in einer Ebene senkrecht zur Bremstrommel-Oberfläche und zur Rotationsachse liegt. Von der Trommeloberfläche reflektiertes Licht wird von einer Kollektorlinse 156 empfangen, durch welche eine Öffnung hindurchgeformt ist, durch die der austretende Strahl 142 ohne Störung hindurchtritt. Die Linse 156 ist feststehend an der Welle 122 montiert, so daß sie zusammen mit dem drehenden Prisma 140 rotiert. Das von der Linse 156 gesammelte Licht wird durch die hohle Welle über das Prisma 140 zum Spiegel 166 zurückreflektiert, von welchem es zu einem Lichtintensitäts-Detektor 172 reflektiert wird.is shown, slight modifications of the principles of the invention can be used to the To scan the inside of a cylindrical part, such as the inside surface of a brake drum 116. In this arrangement, the laser 126 deflects its narrow beam through the hollow shaft 122 of a motor 120 a pair of 90 ° deflecting prisms 130, 134, through the opening of a rotating mirror 166. That through shaft 122 Light passing through is passed through a third rotating mirror or prism 140 at the bottom of the hollow Shaft deflected, the prism of this embodiment being the last prism of which the rotating and scanning beam 142 is projected. The beam is in a direction perpendicular to the axis of rotation and projected perpendicular to the inner surface of the part to be scanned 116 so that a circular path around the Inside the drum is scanned in a plane that is always perpendicular to the drum surface and perpendicular to the axis of rotation stands. In effect, the beam 142 scans along successive radii of a circle shown in a plane perpendicular to the brake drum surface and to the axis of rotation. Reflected from the drum surface Light is received by a collector lens 156 through which an opening is formed, through which the exiting beam 142 passes without interference. The lens 156 is fixedly mounted on the shaft 122, so that together with the rotating prism 140 rotates. The light collected by lens 156 is reflected back through the hollow shaft via prism 140 to mirror 166, from which it is reflected to a light intensity detector 172.

Damit sich die Abtastebene relativ zur Trommeloberfläche bewegen kann, ist die Trommel 116 auf einem vertikal bewegbaren Tisch 114 montiert, der vertikal durch eineSo that the scanning plane can move relative to the drum surface, the drum 116 is on a vertically movable Table 114 mounted vertically through a

Zahnstange und ein Ritzel 115, 117 und einen Motor 118 angetrieben ist und in seiner Bewegung mittels Führungen 121, 123 geführt ist. Ein Vertikalpositions-Kodierer und ein Strahl-Winkelreferenz-Generator (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um die Position des Strahls relativ zur Trommeloberfläche während der Abtastung zu ermitteln. Rack and pinion 115, 117 and a motor 118 is driven and is guided in its movement by means of guides 121, 123. A vertical position encoder and a beam angle reference generator (not shown) are provided to relative the position of the beam to determine the drum surface during the scan.

In der Fig. 8 sind schematisch Teile weiterer Abwandlungen des erfindungsgemäßen Scanners dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein kleiner Laser 180, wie eine Dauerstrich-Laserdiode der GOLS-Serie der Firma General Optronics of South Piainfield, New Jersey, in dem Mittelpunkt einer Anordnung 182 von Photodioden angebracht, um einen Strahl 184 durch eine Zentralöffnung einer Linse 186 auszusenden. Der Laser, die Photodioden-Anordnung und die Linse sind an dem Ende eines rotierenden Scanner-Tragarms 188 montiert, der seinerseits drehbar um eine Achse 190 angebracht ist. Geeignete elektrische Leitungen (nicht gezeigt) sind durch den rotierenden Arm geführt, um dem Laser Energie zuzuführen und Intensitätssignale von der Photodioden-Anordnung zu übertragen. Diese Anordnung arbeitet ebenso wie die vorher beschriebenen Anordnungen. Licht aus dem Laser wird durch das Loch in der Linse zur Oberfläche eines zu identifizierenden Teils übertragen. Von diesem Teil reflektiertes Licht wird durch die Linse gesammelt und auf den Photodioden-Detektor übertragen, um die gewünschten Intensitätssignale zu liefern. Die Verwendung einer größeren Photodioden-Detektoranordnung liefert mehr Information durch Sammlung reflektierten Lichts aus einer größeren Fläche. Eine mit dem projizierten Strahl und dem Detektor ausgerichtete Fresnel-Linse 186 ist für den größeren Detektor bevorzugt.In FIG. 8, parts of further modifications of the scanner according to the invention are shown schematically. at this arrangement is a small laser 180 like one The focus is on GOLS series continuous wave laser diode from General Optronics of South Piainfield, New Jersey an array 182 of photodiodes attached to a beam 184 through a central aperture of a lens 186 to send out. The laser, the photodiode array and the lens are at the end of a rotating scanner support arm 188 mounted, which in turn is rotatably mounted about an axis 190. Suitable electrical lines (not shown) are passed through the rotating arm to power the laser and transmit intensity signals from the photodiode array. These Arrangement works in the same way as the arrangements previously described. Light from the laser goes through the hole in the Lens transferred to the surface of a part to be identified. Light reflected from this part is passed through the Lens collected and transferred to the photodiode detector to provide the desired intensity signals. Using a larger photodiode detector array provides more information by collecting reflected Light from a larger area. A Fresnel lens aligned with the projected beam and the detector 186 is preferred for the larger detector.

Es wird in Betracht gezogen, daß der Laser 26 der Fig.1, 2 und 3 durch ein Laser-Entfernungsmeßsystem ersetzt wird,It is contemplated that the laser 26 of Figure 1, 2 and 3 is replaced by a laser distance measuring system,

Γ Vo-- " " "^:" 322094aΓ Vo-- """ ^: " 322094a

beispielsweise das Laser Measurement System 55O1A der Firma Hewlett Packard. Bei diesem System werden zwei Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen verwendet, sowie Interferometrie und Doppler-Verfahren, um die Entfernung einer strahlreflektierenden Oberfläche zu bestimmen, die sich von den Laserstrahlen wegbewegt oder auf diese zu. Eine derartige Anordnung liefert bei Anwendung in dem beschriebenen rotierenden Scanner eine quantitative Messung der Oberflächen-Reliefgestalt bzw. Oberflächenelevation. Beispielsweise überquert der Abtaststrahl, der sich in seinem Abtastmuster entlang der Oberfläche eines Teils bewegt, einen Teil bzw. Objekt mit einer Elevationsveränderung. Während sich der horizontal abtastende Strahl zu einem Punkt auf der Oberfläche einer größeren Elevation bewegt, wird er aus einer geringeren Entfernung von dem Laserempfänger reflektiert. Dadurch hat sich die Entfernung zur reflektierenden Oberfläche verändert, so daß eine Dopplermessung der Elevation möglich ist.for example the Laser Measurement System 55O1A from Hewlett Packard Company. This system uses two laser beams of different wavelengths, as well as interferometry and Doppler techniques to remove a beam reflecting surface to determine which is moving away from or towards the laser beams. Such an arrangement provides Application in the described rotating scanner a quantitative measurement of the surface relief shape or Surface elevation. For example, the scanning beam, which is in its scanning pattern along the Surface of a part moved, a part or object with a change in elevation. While the horizontal If the scanning beam is moved to a point on the surface of a greater elevation, it will come from a closer distance from the laser receiver. This has increased the distance to the reflective Surface changed so that a Doppler measurement of the elevation is possible.

"Zur Untersuchung von Oberflächenmerkmalen von Objekten mit konturierten Oberflächen ist es wünschenswert, die orthogonale Relation zwischen dem Energiestrahl und dem Oberflächenstrahl-Maß aufrechtzuerhalten. Bei einer derartigen Anwendung .sind das letzte Ablenkprisma 50 und die Linse 56 der Fig. 1, 2 und 3 oder äquivalente Bauteile anderer Ausführungsformen mit einem oder zwei Grad Schwenkfreiheit relativ zum Abtastvorrichtungs-Tragarm montiert, so daß die Richtung des projizierten Strahles 52 automatisch verändert werden kann, um den Strahl senkrecht zur Oberfläche des Objekts zu halten. Bei dieser Anordnung wird eine Schwenklagerung des Spiegels und der Linse verwendet, sowie ein Hilfssystem, welches die Abweichung des reflektierten Lichtes von der maximalen Intensität ermittelt, um die Richtung des projizierten Strahles zur Maximierung der Intensität zu steuern. Ein"For the investigation of surface features of objects with contoured surfaces it is desirable to maintain the orthogonal relation between the energy beam and the Maintain surface jet dimension. In such an application .sind the last deflecting prism 50 and the One or two degree lens 56 of Figures 1, 2 and 3 or equivalent components of other embodiments Pan mounted relative to the scanner support arm so that the direction of the projected beam 52 can be automatically changed to keep the beam perpendicular to the surface of the object. At this Arrangement is a pivot bearing of the mirror and the lens used, as well as an auxiliary system, which the Deviation of the reflected light from the maximum intensity determined to the direction of the projected Control the beam to maximize its intensity. A

derartiges System kann leichter Oberflächenmängel oder Diskontinuitäten entdecken. Derartige Diskontinuitäten erscheinen im Detektor als scharfer Intensitätsabfall, jedoch von einer Dauer, die kurz genug ist, um aus dem Betrieb des Hilfssystems ausgefiltert zu werden, welches die Strahlrichtung steuert, so daß die Strahlintensität über eine etwas größere Zeitspanne maximiert wird.such a system can more easily discover surface imperfections or discontinuities. Such discontinuities appear in the detector as a sharp drop in intensity, but of a duration short enough to be filtered out of the operation of the auxiliary system, which controls the beam direction so that the beam intensity is maximized over a somewhat larger period of time.

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Claims

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

ca-vo-10

U / Sv

June 2, 1982

Scanning device

Claims

(y scanning device, characterized by a rotatably mounted scanning beam carrier, Means for rotating the carrier about an axis, means for projecting a beam of energy from the carrier for rotation with the carrier about the axis, and by receiving means shown in FIG Are attached to the vicinity of the projected energy beam for rotation therewith and include the facilities, to receive energy from the reflected beam from an object on which the beam strikes.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving device is a Lens includes, which is mounted on dom scanning beam and aligned with the projected beam.

D-7070 SCHWABISCH GMÜND ACCOUNTS: D-8000 MUNICH

H. SCHROETER Tclcftn :: (07 Wß.obßA Deutsche Bank Schwab. Gmünd 200 535 (BLZ 61 3700 86KLEHMANN Telephone: (089) 725 20 Bocksgasse 49 Telex: 7 ^ 8 8 $ ^^ gd d Postscheckkonto Siuttisirt 54040 -709 (BLZ600 10070) I.ioowikvstrA · 10 Telex: 5 21 2 248 pawe d

-_ ₂ 'J 32209Λ8-_ ₂ 'J 32209Λ8

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that there is a hole through the lens extends therethrough and that the projected beam of energy passes through the hole.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the energy beam is projected in scanning directions parallel to the axis.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the beam is in a cylindrical Moved scanning, the diameter of which is larger than the diameter of the receiving device.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the energy beam in scanning directions is projected perpendicular to the axis.

7. The device according to claim 1, characterized in that the energy beam through the Receiver device is projected through.

8. The device according to claim 1, characterized in that g e k e η η ζ ei c h η e t that carrier means for moving an object relative to the rotating beam are provided along a plane perpendicular to the axis and that the energy beam is in scan directions is projected perpendicular to this plane.

9. The device according to claim 1, characterized in that the receiving device is a comprises photosensitive device, which is mounted on the carrier, that the device for projecting of the energy beam comprises a laser which is positioned on the carrier for projecting a light beam is mounted in alignment with the device.

10. A method for scanning an object, characterized in that a scanning energy beam is moved across the object in a scan pattern, whereby energy of the beam is reflected from the object that the reflected energy is in a relatively narrow area that extends along the scanning pattern, is received and that the object is moved relative to the scan pattern.

11. The method according to claim 10, characterized in that when receiving the energy a Energy receiver is moved along the area, and that when a scanning beam is moved, the beam projected by the receiver while the Receiver moved along the area.

12. The method according to claim 10, characterized in that the area is annular, and that upon receiving the energy, a lens moves in a circular path around the area and the projected beam is projected through the lens perpendicular to the object while the Move the beam and the receiver on a circular path.

13. The method according to claim 10, characterized in that the scanning pattern consists of elements a right-angled circular cylinder.

14. The method according to claim 10, characterized in that the scanning pattern consists of radii of a circle.

15. Scanning device, characterized by a device carrier, one on the carrier mounted motor with a hollow shaft,

a rotating scanning branch that is attached to the motor shaft is mounted for rotation therewith and extends radially outward from the shaft, further through an on laser mounted on the device carrier, means for directing light from the laser through the hollow shaft and through the scanning carrier for projection parallel to the motor shaft from a portion of the scanning carrier, which is offset radially outward from the shaft, and by a receiver for reflected light, which is mounted on the scanner carrier for rotation therewith.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the means for steering the Light comprises a reflector which is attached to a radially outward end of the scanning support, and that the receiver comprises a lens which is attached in the vicinity of the reflector and positioned in such a way that that the projected light passes through part of it.

17. The device according to claim 16, characterized in that a light detector on the device carrier and that means for directing reflected received by the lens Light are provided to the detector.

18. The device according to claim 17, characterized in that reference detector devices are provided to generate a signal representing the rotational position of the scanning carrier.

19. The device according to claim 18, characterized in that a slide is provided, Means for moving the carrier in a direction perpendicular to the motor shaft, as well as means for

Generation of a signal representing the position of the carrier.

20. The device according to claim 15, characterized in that the means for steering Light comprises a first reflector at one end of the shaft, a second reflector at a radially outer one End of the scanning carrier, and a third reflector at the other end of the shaft that the third reflector is provided with an opening to pass a light beam from the laser without reflection to the first reflector guide, and that the receiver has a lens for directing collected light to the second reflector comprises, as well as a light detector which is attached to the device carrier and is positioned such, that it receives light from the lens, which from the first and second reflectors to the third reflector as well as reflected from the third reflector.

21. The device according to claim 15, characterized in that g e k e η η "draws, that a light detector is provided, and that the device for directing light means for Redirecting reflected light from the receiver to the detector through the hollow shaft and along one Part of the light path from the laser through the scanning carrier.

2? .. A method for scanning an object, characterized in that a projected energy beam is rotated about an axis of rotation in a scanning pattern which is centered on the axis that an object to be scanned moves relative to the scanning pattern in a plane perpendicular to this axis an energy collecting lens is mounted in alignment with the projected energy beam, the lens being focused on the point of impact of the beam on the object,

that the lens is rotated together with the rotating beam, and that the intensity of that of the lens collected reflected energy is determined.

23. The method according to claim 22, characterized in that the energy beam through the lens is projected.