测定装置以及三维摄像机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及测定装置以及三维摄像机。具备：发光元件，发出测距光；测距光射出部，射出所述测距光；光接收部，对反射测距光进行光接收；光接收元件，对所述反射测距光进行光接收，产生光接收信号；以及测距部，基于来自该光接收元件的光接收结果来进行测距，还具备：第1光轴偏向部，配设在所述测距光的射出光轴上，使所述测距光的光轴以所需要的偏角偏向所需要的方向；第2光轴偏向部，配设在光接收光轴上，以与所述第1光轴偏向部相同的偏角、相同的方向偏向所述反射测距光；以及射出方向检测部，检测由所述第1光轴偏向部造成的偏角、偏向方向，被构成为所述测距光通过所述第1光轴偏向部而射出并且所述反射测距光通过所述第2光轴偏向部而被所述光接收元件光接收，基于所述测距部的测距结果、所述射出方向检测部的检测结果来取得测定点的三维数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够简便地取得点群数据的测定装置以及能够取得图像和带三维数据的图像的三维摄像机。
技术介绍
作为能够取得点群数据的测定装置，存在激光扫描器，在该激光扫描器中，在铅直方向、水平方向上扫描通过能够在铅直方向上旋转的偏向反射镜、能够在水平方向上旋转的偏向反射镜而射出的测距光来取得点群数据。这样的激光扫描器的构造是复杂且昂贵的。此外，存在具备激光扫描器和图像取得装置来与点群数据的取得一起取得图像而能够取得带三维数据的图像的测定装置。然而，这样的测定装置的构造同样也是复杂且大型的，而是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够取得点群数据的简便且便宜的测定装置，此外在于，提供一种能够取得带三维数据的图像的简便且便宜的三维摄像机。为了达成上述目的，本专利技术的测定装置具备：发光元件，发出测距光；测距光射出部，射出所述测距光；光接收部，对反射测距光进行光接收；光接收元件，对所述反射测距光进行光接收，产生光接收信号；以及测距部，基于来自该光接收元件的光接收结果来进行测距，还具备：第1光轴偏向部，配设在所述测距光的射出光轴上，使所述测距光的光轴以所需要的偏角偏向所需要的方向；第2光轴偏向部，配设在光接收光轴上，以与所述第1光轴偏向部相同的偏角、相同的方向偏向所述反射测距光；以及射出方向检测部，检测由所述第1光轴偏向部造成的偏角、偏向方向，被构成为所述测距光通过所述第1光轴偏向部而射出并且所述反射测距光通过所述第2光轴偏向部而被所述光接收元件光接收，基于所述测距部的测距结果、所述射出方向检测部的检测结果来取得测定点的三维数据。此外在本专利技术的测定装置中，所述测距光射出部具有使所述射出光轴与所述光接收光轴一致的射出光轴偏向部，所述第1光轴偏向部设置在所述第2光轴偏向部的中央部，所述测距光通过所述射出光轴偏向部偏向，通过所述第1光轴偏向部而射出。此外在本专利技术的测定装置中，所述第1光轴偏向部由重合的一对圆形的第1光学棱镜构成，所述第2光轴偏向部由重合的一对圆形的第2光学棱镜构成，所述第1光学棱镜的每一个能够独立地旋转，所述第2光学棱镜的每一个能够独立地旋转，所述第1光学棱镜的一个和所述第2光学棱镜的一个被构成为同步地旋转，所述第1光学棱镜的另一个和所述第2光学棱镜的另一个被构成为同步地旋转。此外在本专利技术的测定装置中，所述第2光轴偏向部由重合的一对光学棱镜构成，各光学棱镜被构成为独立地旋转。此外在本专利技术的测定装置中，构成所述第2光轴偏向部的光学棱镜为菲涅耳棱镜。此外本专利技术的测定装置还具备运算处理部、以及姿势检测装置，该姿势检测装置能够检测所述射出光轴相对于水平的倾斜角、倾斜方向，所述运算处理部被构成为基于所述姿势检测装置的检测结果来校正所述测距部的测距结果。此外本专利技术的三维摄像机具备：所述测定装置；运算处理部；以及拍摄装置，具有拍摄光轴，所述拍摄光轴与所述射出光轴平行且具有已知的关系，所述运算处理部被构成为将由所述测定装置取得的测距结果与由所述拍摄装置取得的图像相关联来取得带三维数据图像。进而此外本专利技术的三维摄像机还具备姿势检测装置，该姿势检测装置能够检测所述射出光轴相对于水平的倾斜角、倾斜方向，所述运算处理部被构成为基于所述姿势检测装置的检测结果来校正所述测距部的测距结果。根据本专利技术，具备：发光元件，发出测距光；测距光射出部，射出所述测距光；光接收部，对反射测距光进行光接收；光接收元件，对所述反射测距光进行光接收，产生光接收信号；以及测距部，基于来自该光接收元件的光接收结果来进行测距，还具备：第1光轴偏向部，配设在所述测距光的射出光轴上，使所述测距光的光轴以所需要的偏角偏向所需要的方向；第2光轴偏向部，配设在光接收光轴上，以与所述第1光轴偏向部相同的偏角、相同的方向偏向所述反射测距光；以及射出方向检测部，检测由所述第1光轴偏向部造成的偏角、偏向方向，被构成为所述测距光通过所述第1光轴偏向部而射出并且所述反射测距光通过所述第2光轴偏向部而被所述光接收元件光接收，基于所述测距部的测距结果、所述射出方向检测部的检测结果来取得测定点的三维数据，因此，能够通过简单的结构取得任意位置的测定点的三维数据。此外根据本专利技术，所述测距光射出部具有使所述射出光轴与所述光接收光轴一致的射出光轴偏向部，所述第1光轴偏向部设置在所述第2光轴偏向部的中央部，所述测距光通过所述射出光轴偏向部偏向，通过所述第1光轴偏向部而射出，因此，能够使所述第1光轴偏向部和所述第2光轴偏向部一体化，从而能够使构造简单。此外根据本专利技术，所述第1光轴偏向部由重合的一对圆形的第1光学棱镜构成，所述第2光轴偏向部由重合的一对圆形的第2光学棱镜构成，所述第1光学棱镜的每一个能够独立地旋转，所述第2光学棱镜的每一个能够独立地旋转，所述第1光学棱镜的一个和所述第2光学棱镜的一个被构成为同步地旋转，所述第1光学棱镜的另一个和所述第2光学棱镜的另一个被构成为同步地旋转，因此，能够通过简单的结构以任意的方式扫描测距光，从而能够简便地取得点群数据。此外根据本专利技术，所述第2光轴偏向部由重合的一对光学棱镜构成，各光学棱镜被构成为独立地旋转，因此，能够通过简单的结构以任意的方式扫描测距光，从而能够简便地取得点群数据，进而能够使所述第2光轴偏向部的驱动系统、控制系统变得简单。此外根据本专利技术，构成所述第2光轴偏向部的光学棱镜为菲涅耳棱镜，因此，能够使光学棱镜的厚度变薄，从而能够谋求小型轻量化。此外根据本专利技术，还具备运算处理部、以及姿势检测装置，该姿势检测装置能够检测所述射出光轴相对于水平的倾斜角、倾斜方向，所述运算处理部被构成为基于所述姿势检测装置的检测结果来校正所述测距部的测距结果，因此，即使在携带测定装置的状态下进行测定的情况下，也能够高精度地进行测定。此外根据本专利技术，具备：所述测定装置；运算处理部；以及拍摄装置，具有拍摄光轴，所述拍摄光轴与所述射出光轴平行且具有已知的关系，所述运算处理部被构成为将由所述测定装置取得的测距结果与由所述拍摄装置取得的图像相关联来取得带三维数据图像，因此，能够做成简单的结构。进而此外根据本专利技术，还具备姿势检测装置，该姿势检测装置能够检测所述射出光轴相对于水平的倾斜角、倾斜方向，所述运算处理部被构成为基于所述姿势检测装置的检测结果来校正所述测距部的测距结果，因此，即使在携带测定装置的状态下进行测定、摄影的情况下，也能够取得高精度的带三维数据图像。附图说明图1是本专利技术的实施例的三维摄像机的概略图。图2是图1的A向视图。图3（A）、图3（B）、图3（C）是示出第1、第2光轴偏向部的作用的说明图。图4（A）、图4（B）是示出取得图像和扫描轨迹的关系的说明图。图5是示出其他的实施例的主要部分的概略图。具体实施方式以下，参照附图并说明本专利技术的实施例。图1是示出本专利技术的实施例的测定装置以及具备该测定装置的三维摄像机的概略结构图。在图1中，1是测定装置，2是拍摄装置，3是收纳前述测定装置1和前述拍摄装置2的壳体。前述测定装置1、前述拍摄装置2成为一体而构成三维摄像机4。前述壳体3既可以设置于三脚架，或者也可以为可携带（手持）。首先，对前述测定装置1进行说明。该测定装置1具有测距光射出部5、光接收部6、测距部7、运算处理部8、射出方向检测部9、显示部10以及姿势检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定装置，其中，具备：发光元件，发出测距光；测距光射出部，射出所述测距光；光接收部，对反射测距光进行光接收；光接收元件，对所述反射测距光进行光接收，产生光接收信号；以及测距部，基于来自该光接收元件的光接收结果来进行测距，还具备：第1光轴偏向部，配设在所述测距光的射出光轴上，使所述测距光的光轴以所需要的偏角偏向所需要的方向；第2光轴偏向部，配设在光接收光轴上，以与所述第1光轴偏向部相同的偏角、相同的方向偏向所述反射测距光；以及射出方向检测部，检测由所述第1光轴偏向部造成的偏角、偏向方向，被构成为所述测距光通过所述第1光轴偏向部而射出并且所述反射测距光通过所述第2光轴偏向部而被所述光接收元件光接收，并且基于所述测距部的测距结果、所述射出方向检测部的检测结果来取得测定点的三维数据。

【技术特征摘要】
2015.02.16 JP 2015-0274821.一种测定装置，其中，具备：发光元件，发出测距光；测距光射出部，射出所述测距光；光接收部，对反射测距光进行光接收；光接收元件，对所述反射测距光进行光接收，产生光接收信号；以及测距部，基于来自该光接收元件的光接收结果来进行测距，还具备：第1光轴偏向部，配设在所述测距光的射出光轴上，使所述测距光的光轴以所需要的偏角偏向所需要的方向；第2光轴偏向部，配设在光接收光轴上，以与所述第1光轴偏向部相同的偏角、相同的方向偏向所述反射测距光；以及射出方向检测部，检测由所述第1光轴偏向部造成的偏角、偏向方向，被构成为所述测距光通过所述第1光轴偏向部而射出并且所述反射测距光通过所述第2光轴偏向部而被所述光接收元件光接收，并且基于所述测距部的测距结果、所述射出方向检测部的检测结果来取得测定点的三维数据。2.根据权利要求1所述的测定装置，其中，所述测距光射出部具有使所述射出光轴与所述光接收光轴一致的射出光轴偏向部，所述第1光轴偏向部设置在所述第2光轴偏向部的中央部，所述测距光通过所述射出光轴偏向部偏向，通过所述第1光轴偏向部而射出。3.根据权利要求1所述的测定装置，其中，所述第1光轴偏向部由重合的一对圆形的第1光学棱镜构成，所述第2光轴偏向部由重合的一对圆形的第2光...

【专利技术属性】
技术研发人员：大友文夫，熊谷薰，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：日本;JP