[发明专利]三维测量装置

说明书

本发明提供能避免挡板的切换动作并能确保相对广的测量范围的三维测量装置。三维测量装置(1)具备：光源部(31)，射出测距光(35)；投光光学部(33)，向测距光轴(32)上照射测距光(35)；扫描镜(7)，在相对于旋转轴(6)的轴心倾斜的状态下设置成以旋转轴(6)为中心能够旋转，在与旋转轴(6)交叉的面内旋转照射测距光(35)；受光光学部(41)，接收反射测距光(37)；参照光光学部(24)，设置在照射范围中测量范围以外的范围中，将在扫描镜(7)反射的测距光(35)作为内部参照光(36)接收并反射，能改变反射的内部参照光(36)的光量；受光元件(42)，接收反射测距光(37)和从参照光光学部(24)引导的内部参照光(36)。

技术领域

本发明涉及通过向测量对象物照射测距光测量到测量对象物的距离并且检测测距光的照射方向从而获取测量对象物的三维数据的三维测量装置。

背景技术

通常，已知获取测量对象物的多点的三维数据(三维点组数据)的三维测量装置。三维测量装置向测量对象物照射脉冲激光光线作为测距光，接收在测量对象物反射的每个脉冲激光的反射光。而且，三维测量装置根据接收到的反射光和内部参照光，测量到测量对象物的距离，并且通过检测测距光的照射方向(水平角以及铅直角)，从而获取测量对象物的三维数据。

例如，内部参照光通过将从发光元件射出的测距光的一部分例如用分束器等分割来获取。在这种情况下，需要挡板的切换动作，切换用于向测量对象物照射测距光通过受光元件接收在测量对象物反射的反射光的光路、和用于例如将由分束器等分割的测距光的一部分作为内部参照光通过受光元件接收的光路。但是，在具有现有的电子设备(致动器或DC电刷电机等)的挡板部的切换动作中，在电特性上，存在难以进行高速切换的问题，或者光轴调整中耗费工夫的问题。

相对于此，在专利文件1中，公开了具备配置在监控角度扫描范围的外侧(测量区域的外侧)的标准物体的激光距离测量装置。在专利文件1中公开的激光距离测量装置中，标准物体通过发送脉冲光束被扫描。而且，发送脉冲光束通过标准物体反射。这时，发送脉冲光束的能量通过设置在标准物体上的衰减滤波器减弱。在专利文件1公开的激光距离测量装置中，由于通过发送脉冲光束被扫描反射发送脉冲光束的标准物体配置在监控角度扫描范围的外侧，因此不需要挡板的切换动作。

但是，在专利文件1公开的激光距离测量装置中，发送脉冲光束的能量的衰减程度在扫描方向上连续变化。因此，为了使发送脉冲光束的能量的衰减程度连续变化，需要确保相对广的扫描范围。但是，通过这样的方式，存在监控角度扫描范围(测量区域)变窄的问题。

【先行技术文献】

【专利文件】

专利文献1：专利第4024912号公报。

发明内容

本发明是为了解决所述课题而提出的，其目的在于提供能够不需要挡板的切换动作并且能够确保比较广的测量范围的三维测量装置。

根据本发明，所述课题通过三维测量装置解决，所述三维测量装置的其特征在于，向测量对象物照射测距光，根据所述测距光在所述测量对象物反射的反射测距光和内部参照光测量到所述测量对象物的距离，并检测所述测距光的照射方向，从而获取所述测量对象物的三维数据，所述三维测量装置具备：光源部，射出所述测距光；投光光学部，将从所述光源部射出的所述测距光照射在测距光轴上；扫描镜，在相对于旋转轴的轴心倾斜的状态下设置成能够以所述旋转轴为中心旋转，将从所述投光光学部引导出的所述测距光旋转照射在与所述旋转轴交叉的面内；受光光学部，接收在所述测量对象物反射经由所述扫描镜引导的所述反射测距光；参照光光学部，设置在通过所述扫描镜旋转照射所述测距光的照射范围中所述测距光照射所述测量对象物的测量范围之外的范围中，将在所述扫描镜反射的所述测距光作为所述内部参照光接收并反射，能够改变反射的所述内部参照光的光量；以及受光元件，接收所述反射测距光和从所述参照光光学部引导的所述内部参照光。