CN1158160A - 物体观测设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种设备包括：光投射装置1-3，用于将光束通过预定路径投射到一个物体的一个目标观测部分上；循环反射装置4-7，用于沿着一个入射方向反射被目标观测部分所反射的入射光束；以及，光接收装置8和9，用于反射被循环反射装置和目标观测部分所反射并通过该预定光路而到来的光束。这样能够改善维护特性、降低成本并改善检查的准确性。

Description

物体观测设备和方法

本发明涉及用于观测物体的设备和方法，特别是用于观察具有镜面反射特性的部分(诸如在部分安装板上的焊接部分)并在需要时根据观测的结果来检查这些部分上的缺陷的方法和设备。

在日本专利公开第6-1173(1994)中公布了一种这样的物体观测设备。在这种物体观测设备中，红、绿和蓝三色光束以不同的仰角被投射到目标观测部分—即包括具有镜反射特性的部分的物体的所要观测的部分—上。对目标部分的观测是根据从反射光束产生的彩色图象而进行的。因此，上述设备采用了光投射装置、光接收装置和其他装置。

该光投射装置包括三个环形荧光源，即红、绿和蓝光源，三色的光束从这些光源分别以不同的仰角被投射到目标观测部分上。这些三色光源的光强预先得到调节，从而使使三种光束具有低的波长光发射能量—它们当在物***置处被混合起来时产生完全的白光。该光接收装置是诸如CCD摄象机的彩色电视摄象机，并通过获取从目标观测部分反射的光束而获得彩色图象信号。

图18显示了该光投射装置的一种结构。在此图中，光投射仪141包括环形光源，即红光源142、绿光源143和蓝光源144—它们与一个光接收器145的接收光轴146同心地设置但具有不同的半径r1、r2和r3且距基准表面147分别具有不同的高度h1、h2和h3。因此，它们在接收光轴146与基准表面147之间的一个交叉点A处与基准表面147的仰角具有不同的值θ1、θ2和θ3(θ1＞θ2＞θ3)。另外，从点A至各个光源的距离大体上彼此相等。

根据这种物体观测设备，不同颜色的倾斜投射光束沿着与入射角对应的方向而受到弯曲表面元件部分的正确反射，其中这些部分相对于基准表面147形成了各种倾斜表面、具有镜反射特性并被限定在例如部件安装板上的焊接部分上。

弯曲表面元件—在其上反射方向与光接收器的接收光轴146的方向(与基准表面垂直)相重合—构成了彩色图象以具有与光源颜色对应的颜色，从而使具有与平整部分类似的倾斜度的弯曲表面元件被着上红色，且具有大的倾斜度的弯曲表面元件被着以蓝色。具有中等倾斜度的弯曲表面元件被着以绿色。因此，具有镜反射特性的部分根据它们的三维弯曲表面的构造而分别得到着色，以具有彩色光源的颜色。

由于三色光束具有低波长光发射能量分布—其在混合时提供了完全的白光，因而具有不规则反射特性的部分得到着色而具有彩色图象中的特定颜色。另外，该设备还被用作检查诸如焊接部分的目标观测部分的检查执行装置，从而获得根据如此获得的彩色图象检查缺陷。

以上描述的传统物体观测设备需要三个彩色光源，以提供三色的可见光束，因而该设备要求具有复杂结构的光投射仪，并且在维护和成本方面都有问题。

由于各个彩色光源之间波长特性和光强的变化和偏离，彩色光源的光强必须得到调节，以在混合时提供白光。这种光强调节是困难并且费时的。

本发明就是为了克服上述的问题而提出的，且本发明的目的是改善包括调节的可操作性在内的维护特性并减小成本。本发明的目的还包括改善观测和/或检查的准确性。

本发明的物体观测设备包括：光投射装置，用于把光束通过预定的光路投射到一个物体的目标观测部分上；循环(recursive)反射装置，用于沿着一个入射方向反射被目标观测部分反射的进入光束；以及，光接收装置，用于接收被循环反射装置和目标观测部分反射并通过预定的光路而到来的光束。

因此，根据本发明的物体观测设备，光投射装置把光向下投射到目标观测部分，由目标观测部分反射的光束沿着其入射方向被循环反射装置所反射，且光接收装置接收被目标观测部分反射并通过循环反射装置的光束。因此，该光源可以是单个的光源，从而可以减小成本、改善维护特性并简化光源的调节操作。另外，观测的准确性能够得到改善。

循环反射装置较好相对于目标观测部分的中心以环形的方式设置。

循环反射装置较好地是相对于目标观测部分的中心以拱形的方式设置。

循环反射装置较好地是多个并被设置在这样的位置处，即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角的位置处。

循环反射装置较好为多个并以环形的方式被分别设置在相对于目标观测部分的中心的多个位置处，这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

更好地，循环反射装置反射被目标观测部分反射的光束的特定波长。

被循环反射装置反射的特定波长较好地是根据在目标观测部分的中心处的仰角而连续变化的。

更好地，多个循环反射装置分别反射不同特定波长的光束。

更好地，光投射装置具有一个光源和一个分束器，该分束器用于反射从光源辐射的光束以将其投射到目标观测部分上并使由目标观测部分反射的光束通过以将该光束加到照射到光接收器上。

光投射装置较好地是具有设置在光接收装置的接收光轴附近的的一个光源并将光束投射到目标观测部分上。

更好地，光投射装置的光源是以光接收装置的接收光轴为中心的环形光源。

根据本发明的另一个方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于将从一个白光源发射的白光束通过一条预定光路投射到一个物体的目标观测部分上；多个循环反射装置，它们被环形地设置在这样的位置上，即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射由目标观测部分反射的进入的白光束的至少两个彩色波长分量；以及，光接收装置，用于区别并接收由循环反射装置和目标观测部分反射并经过该预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

根据本发明的又一个方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于把从一个白光源发射的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的目标观测部分上；多个循环反射装置，它们以环形的方式被设置在这样的位置上，即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向分别反射由目标观测部分反射的进入的白光束的一个红波长分量、一个绿波长分量和一个蓝波长分量；以及，光接收装置，用于区别和接收由循环反射装置和目标观测部分反射并通过预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

根据本发明的进一步的方面，一个物体观测设备包括：光投射装置，用于把从一个白光源发射的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的目标观测部分上；循环反射装置，它相对于目标观测部分的中心而以拱形的方式设置，以沿着一个入射方向反射由目标观测部分反射的进入的白光束中的特定波长的光束，从而使该特定波长根据在目标观测部分的中心处的仰角而连续改变；以及光接收装置，用于接收由循环反射装置和目标观测部分反射并通过该预定光路而到来的特定波长的光束。

根据本发明的再一个方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于把至少两个彩色波长分量的光束以一个预定的时间间隔通过一条预定光路而相继投射到一个物体的目标观测部分上；至少两个循环反射装置，它们被设置在这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射由目标观测部分反射的至少两个进入的彩色波长分量的光束；以及，光接收装置，它具有两维光接收元件—它们相继地反射由循环反射装置和目标观测部分反射并通过该预定光路的至少两个彩色波长分量。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于把红、绿和蓝光束通过一条预定光路投射到一个物体的目标观测部分上，该红、绿和蓝光束是通过以预定的时间间隔分别通过相继设置在一个白光源的投射光轴上的红、绿和蓝滤色器而产生的；多个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向分别反射由目标观测部分反射的进入的彩色光束的红、绿和蓝波长分量；以及，光接收装置，它具有一个单色电视摄象机，用于相继接收由循环反射装置和目标观测部分反射并通过预定光路而到来的彩色波长分量。

根据本发明的一个进一步的方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于把从一个白光源发射的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的目标观测部分上；多个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射由目标观测部分反射的进入的白光束的红、绿和蓝波长分量；以及，光接收装置，用于相继接收以一个预定的时间间隔而分别通过相继地设置在一个单色电视摄象机的接收光轴上的红、绿和蓝滤色器的红、绿和蓝光束，该单色电视摄象机接收由循环反射装置和目标观测部分反射并通过该预定光路而到来的光波长分量。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于把从一个三色光源发射的光束通过一条预定的通路而相继地投射到一个物体的目标观测部分上，该三色光源能够以一个预定的时间间隔而将其光束改变成红、绿和蓝色；多个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向分别反射由目标观测部分反射的进入的彩色光束的红、绿和蓝波长分量；以及，光接收装置，它具有一个单色电视摄象机，该单色电视摄象机相继接收由循环反射装置和目标观测部分反射并通过该预定光路而到来的各个彩色波长分量。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测设备包括：光投射装置，用于经过一条预定光路而把至少两个彩色波长分量所组成的光束同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的目标观测部分上；至少两个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心处形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射由目标观测部分反射的至少两个进入的彩色波长分量；以及，光接收装置，它具有一个两维光接收元件—它相继接收由循环反射装置和目标观测部分反射并经过该预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

较好地，该设备进一步包括检查执行装置，用于根据光接收装置所接收的光数据来检测目标观测部分的镜反射部分，并根据该检测的结果来检查目标观测部分的缺陷。

根据本发明的物体观测设备，该检查执行装置根据由光接收装置接收的光数据检测并指明目标观测部分的镜反射部分，并检查目标观测部分的缺陷。因此，可以减小检查级的设备成本、改善维护特性并简化调节操作。进一步地，检查准确性能够得到改善。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测方法包括以下步骤：把来自光投射装置的光束通过一条预定光路投射到一个物体的目标观测部分上；借助循环反射装置沿着一个入射方向反射由目标观测部分反射的进入的光束；以及，借助光接收装置接收由循环反射装置和目标观测部分反射并经过该预定光路而到来的光束。

根据上述的物体观测方法，光投射装置把光束向下投射到目标观测部分上，循环反射装置沿着入射方向反射被目标观测部分所反射的光束，光接收装置接收由循环反射装置和目标观测部分反射的光束，从而使得只有一个单个的光源被用作光源。因此，能够减小成本、改善维护特性并简化光源的调节。另外，观测准确性能够得到改善。

较好地，目标观测部分所反射的光束，被相对于目标观测部分的中心而以环形方式设置的循环反射装置沿着入射方向反射。

较好地，由目标观测部分反射的光束，被相对于目标观测部分的中心而以拱形方式设置的循环反射装置沿着入射方向进行反射。

较好地，被目标观测部分所反射的光束，被设置在这样的位置的多个循环反射装置沿着入射方向所反射，即这些位置在目标观测部分的中心分别形成了不同的仰角。

更好地，被目标观测部分所反射的光束，被多个循环反射装置沿着入射方向所反射，而这些循环反射装置相对于目标观测部分的中心以环形的方式设置并处于这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心分别形成了不同的仰角。

更好地，该循环反射装置能够反射由目标观测部分反射的特定波长的光束，并沿着入射方向反射被目标观测部分所反射的光束的该特定波长的分量。

更好地，该循环反射装置能够根据在目标观测部分的中心处的仰角而连续改变所反射的特定波长，并沿着入射方向反射与被目标观测部分所反射的光束的仰角相对应的波长分量。

更好地，该循环反射装置能够反射彼此部分地不同的特定波长，并沿着入射方向反射被目标观测部分所反射的光束的特定波长分量。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测方法包括以下步骤：将白光束从具有一个白光源的光投射装置通过一条预定光路投射到一个物体的目标观测部分上；借助多个循环反射装置沿着入射方向分别由目标观测部分反射的进入的白光束的红、绿和蓝波长分量，该多个循环反射装置以环形的方式被设置在这样的位置上—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角；以及，借助光接收装置接收由循环反射装置和目标观测部分反射并经过该预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测方法包括以下步骤：把来自具有白光源的光投射装置的白光束经过一条预定光路而投射到一个物体的目标观测部分上；借助循环反射装置而沿着入射方向反射由目标观测部分所反射的进入的白光束的特定波长的光束，其中该循环反射装置相对于目标观测部分的中心以拱形方式设置，该特定波长能够根据在目标观测部分的中心处的仰角而变化；以及，接收由循环反射装置和目标观测部分所反射并经过该预定光路而到来的特定波长的光束。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测方法包括以下步骤：将来自光投射装置的至少两个彩色波长分量组成的光束经过一条预定光路而同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的目标观测部分上；借助至少两个循环反射装置反射在目标观测部分得到反射的至少两个进入的彩色波长分量，其中这些循环反射装置被设置在这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角；以及，借助具有一个两维光接收元件的光接收装置相继接收由循环反射装置和目标观测部分所反射并经过该预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

根据本发明的进一步的方面，一种物体观测方法包括以下步骤：把由至少两个光波长分量组成的光束从光投射装置经过一条预定光路而以预定的时间间隔相继投射到一个物体的目标观测部分上；借助至少两个循环反射装置而沿着入射方向反射由目标观测部分所反射的至少两个进入的彩色波长分量，其中这些循环反射装置被设置在这样的位置—即这些位置在目标观测部分的中心形成了不同的仰角；以及，借助具有两维光接收元件的光接收装置，相继接收由循环反射装置和目标观测部分所反射并经过该预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

较好，该方法进一步包括以下步骤：借助检查执行装置，根据光接收装置接收到的光数据，检测目标观测部分的镜反射部分，并根据该检测的结果检查目标观测部分的缺陷。

根据本发明的物体观测方法，检查执行装置根据光接收装置所接收的光数据检测并指明目标观测部分的镜反射部分，并检查目标观测部分的缺陷。因此，可以减小检查级的设备成本、改善维护特性并简化调节操作。另外，检查的准确性能够得到改善。

根据本发明的物体观测方法和设备，不需要调节光源以获得白光的传统的操作，因而能够简化光源的调节操作。另外，各个循环反射器的反射波长不一定要象现有技术中那样是在混合时提供白光的颜色组合，而是能够任意地选择。

反射从光源辐射的光束的反射器，可以被设置在光投射装置的光源的后面，因而光源的使用效率能够得到双倍的改善。

在包括具有镜反射特性的部分的目标观测部分中，如果需要示意地确定镜反射部分的构造和位置且不需要一个周边的彩色图象，光接收装置能够使用一个单色电视摄象机而不是一个彩色电视摄象机。在此情况下，可以使用不具有波长特性并能够沿着入射方向反射入射光束的来波长分量的循环反射器，而不是具有波长特性的循环反射器。因此，能够降低成本。

光投射装置的光源可以被设置在光接收装置的接收光轴附近，从而不需要分束器，因而能够降低成本，并能够改善维护特性。

该设备可以采用具有拱形方式并反射一个特定波长的循环反射器，该特定波长根据在目标观测部分处的仰角而连续改变，且在由光接收装置产生的彩色图象中的目标观测部分可以以根据目标观测部分的三维构造而改变的颜色而连续着色。这种使得能够进行更为精确的观测。

沿着入射方向分别接收入射光束的红、绿和蓝波长分量的循环反射器，可以以同心的方式设置在同一平面内，从而使各个循环反射器能够以不同的仰角被设置在一个两维空间中。这实现了类似的效果。

沿着入射方向分别反射入射光束的红、绿和蓝波长分量的循环反射器分别以不同的仰角设置，且在光投射装置中，在白光源的光路上以预定的时间间隔相继地设置了红、绿和蓝滤色器，用于以预定的时间间隔把红、绿和蓝光束相继投射到目标观测部分上。反射光的图象被一个单色电视摄象机所接收。一个彩色图象信号产生电路通过结合单色电视摄象机所产生的各个单色图象信号而产生出彩色图象信号。因此，能够在不使用彩色电视摄象机的情况下获得目标观测部分的彩色图象，从而降低了成本。

彩色滤色器可以被省略，且光投射装置的白光源可以用一种结构所取代—该结构包括以预定的时间间隔相继投射红、绿和蓝光束的三色光源和控制从该三色光源发射的光束的颜色的控制器。这也能够实现类似的效果。

在不使用多个循环反射器的情况下，可以适当地设置单个的循环反射器，以使它能够沿着与一个基准表面相垂直的方向而移动，从而使白光源能够把白光束投射到不同高度的循环反射器上。这也能够具有类似的效果。

通过利用反射的光数据来检查目标观测部分，可以降低检查级的设备成本、改善维护特性并简化调节工作。另外，能够进行准确的检查。

图1显示了本发明的实施例1的结构。

图2显示了本发明中具有波长特性的循环反射器，其中(a)显示了由角棱镜形成的循环反射器，(b)显示了由猫眼构成的循环反射器，且(c)是(a)所示的角棱镜的剖视图。

图3显示了本发明的实施例1中的一个目标观测部分的彩色图象的一个例子。

图4显示了本发明的实施例1中的一种结构—其中在分束器上方设置了一个白光源。

图5显示了本发明中采用滤色器的、具有波长特性的循环反射器，其中(a)显示了采用滤色器和角棱镜的循环反射器，且(b)显示了采用滤色器和猫眼的循环反射器。

图6显示了本发明的实施例1中带有一个球面反射器的光投射装置的结构。

图7显示了本发明的实施例2的结构。

图8显示了在本发明的实施例2中采用非环形白光源的光投射装置的结构。

图9显示了本发明的实施例3的结构。

图10显示了在本发明的实施例3中目标观测部分的彩色图象的一个例子。

图11显示了在本发明的实施例3中用单色摄象机产生的目标观测部分的单色图象的一个例子。

图12显示了本发明的实施例4的结构。

图13显示了本发明的实施例5的结构。

图14显示了本发明的实施例5中与设置在接收光轴上的一个滤色器板一起使用的光接收装置的结构。

图15显示了在本发明形成实施例5中与一个三色光源一起采用的光投射装置的结构。

图16显示了本发明的实施例6的结构。

图17显示了本发明的实施例7的结构。

图18显示了传统物体观测设备中的光投射装置的结构。

(实施例1)

图1显示了根据本发明的实施例1的物体观测设备的结构。在图1中，标号1表示诸如白炽灯或氙灯的白光源。2表示一个透镜—它把从白光源辐射出的白光束变成平行光束。3表示一个分束器—诸如半透镜，它把来自透镜2的平行白光束的一部分反射至目标观测部分12即所要观测的部分，并使由循环反射器4、5或6和目标观测部分12所反射的光束的一部分通过它。白光源1、透镜2和分束器3形成了光投射装置。

4表示一个环形红循环反射器，它沿着一个入射方向反射由目标观测部分12所反射的白光束的一个红波长分量。5表示一个绿循环反射器，它沿着一个入射方向反射由目标观测部分12反射的进入的白光束的绿波长分量。6表示一个蓝循环反射器，它沿着一个入射方向反射由目标观测部分12所反射的进入的白光束的蓝波长分量。

这些红、绿和蓝循环反射器4、5和6的环形体的半径和距离一个基准表面10的高度之一或两者彼此不同，因而在位于基准表面10与彩色电视摄象机8的一条接收光轴11之间的交叉点处的目标观测部分12处形成了不同的仰角。

循环反射器4-6的每一个由微小的角棱镜或以平面的形式设置的、形成猫眼的玻璃珠构成，因而基本上与设置在公路的防护轨上的那些反射器是基本上相同的。

图2显示了这种循环反射器。更具体地说，图2的(a)显示了由角棱镜形成的循环反射器，且(b)显示了由猫眼形成的循环反射器。在(c)，它显示了沿着(a)中的箭头方向看的角棱镜的剖视图。

在图2的(a)中，角棱镜21的内表面上带有特定波长反射层22—它被涂或汽相淀积到其上并只允许入射光束的特定波长分量通过。角棱镜21只反射入射光束的特定波长分量。在图2的(b)中，特定波长反射层22被涂或汽相淀积到猫眼23的半球面表面上。

特定波长反射层22只通过入射光束的红波长分量，并吸收其他的波长分量。因而如该图中所示，角棱镜21和猫眼23沿着入射方向—即与入射方向相同的方向—反射入射光束的特定波长分量。

图21的(a)所示的角棱镜21只允许特定波长通过特定波长反射层22，并吸收其他的波长。另外，通过特定波长反射层22的光束被角棱镜21的反射表面(内表面)所反射。或者，角棱镜21可以由直接反射特定波长并使其他的波长通过的一个光学多层膜和吸收通过该光学多层膜的光束的光吸收部件构成。后者能够提供比前者更高的反射率。猫眼23可以带有着色的半球形部件，从而只通过特定波长分量并吸收其他的波长分量。

再参见图1，7表示一个拱形罩，而红、绿和蓝循环反射器4、5和6就定影在该罩上。罩7的内表面上较好地是设置有光吸收结构—诸如一个黑色覆层，以防止光束的反射。红、绿和蓝循环反射器4、5和6以及罩7形成了循环反射装置。

8表示一个彩色电视摄象机，它从一个反射光学图象形成一个图象—该反射光学图象是由目标观测部分12通过红、绿或蓝循环反射器4、5或6而反射的并通过分束器3而得到接收，从而发出彩色图象信号。9表示显示彩色图象的一个监视器。彩色电视摄象机8和监视器9形成了光接收装置。

下面描述实施例1的操作。从白光源1发出的白光束被透镜2变成平行光束。该平行光束的一部分—例如一半—被分束器3所反射，并向下通过一个预定光路而被投射到目标观测部分12。通过分束器3而投射的白光束，沿着与目标观测部分12的相应弯曲表面元件相对于基准表面10的倾斜度相对应的方向，被该相应弯曲表面元件所反射。沿着仰角θ1的方向反射的白光束达到红循环反射器4。沿着仰角θ2的方向反射的白光束达到绿循环反射器5。沿着仰角θ3的方向反射的白光束达到蓝循环反射器5。

如上所述，由于各个循环反射器4-6沿着入射方向分别只反射特定波长的分量，红、绿和蓝光束沿着入射方向被红、绿和蓝循环反射器4、5和6所反射、分别通过它们的入射路径返回，并随后沿着接收光轴11的方向被目标观测部分12所反射。

反射的红、绿和蓝光束通过与投射路径相同的光路而达到分束器3。该光束的一部分，例如一半，通过分束器3行进并到达电视摄象机8。

彩色电视摄象机8，从包括红、绿和蓝光束的反射光学图象，形成了彩色图象，并由此向监视器9发送彩色图象信号，而监视器9显示所产生的彩色图象。在显示在监视器9上的反射光学图象的彩色图象中，如果目标观测部分12是一个镜反射部分，与将在下面描述的弯曲表面元件的仰角θ1、θ2和θ3相对应的部分就被着上红、绿和蓝色，从而使目标观测部分12与其三维构造相对应地被着上红、绿或蓝色。

如果目标观测部分12是不规则反射部分，则目标观测部分12的表面颜色由彩色电视摄象机8成象，从而能够观测表面颜色。

图3显示了在其中目标观测部分12是镜反射部分的情况下彩色图象的一个例子。31表示一个着红色的部分，32表示着绿色的部分，且33表示着绿色的部分。不规则反射部分在彩色图象中分别被着上它们的颜色。

根据本发明的实施例1，由于提供了沿着入射方向分别反射不同的特定波长的多个循环反射器，所以光源可以由单个的光源构成。因此，能够降低成本，并能够改善维护特性。进一步地，不需要调节几个彩色光源以产生白光束，从而能够简化光源的调节工作。

如图4所示，白光源1和透镜2可以被设置在分束器3的上方，且彩色电视摄象机8可以相对于分束器3水平地设置。

虽然循环反射器反射红、绿和蓝的波长分量，它们自然也可以得到适配以反射其他颜色的光束。与现有技术不同地，这些颜色在混合时不一定要产生白光束。

如图5中的(a)所示，角棱镜42的内表面上可以设置有全反射层41—诸如涂或汽相淀积在其上的银箔，且允许特定波长分量的入射光束通过的滤色器43可以被设置在角棱镜42的正面，从而使反射一个特定波长的循环反射器能够由角棱镜42和滤色器43组成。如图5(b)所示，滤色器43可以被设置在猫眼44的正面，而猫眼44的半球表面上带有全反射层41—诸如涂或汽相淀积在其上的银箔，从而使猫眼44和滤色器43可以形成循环反射器。

如图6所示，一个反射从白光源1发出的白光束的球面反射器51可以被设置在与透镜2相对的位置上，而白光源1位于它们之间，在此情况下白光源1的使用效率大体上可以提高一倍。

在包括一个具有镜反射特性的部分的目标观测部分中，如果要求只示意地确定该镜反射部分的构造和位置，则该设备可以不包括处于不同的仰角的多个循环反射器。或者，如果目标观测部分不包括例如绿不规则反射部分，则只可以采用绿循环反射器5。如此构成的物体观测设备能够进一步降低成本。

在包括具有镜反射特性的部分的目标观测部分中，如果要求只示意地确定镜反射部分的构造和位置，且不要求周边的彩色图象，则可以采用单色电视摄象机来代替彩色电视摄象机8。具有波长特性的循环反射器4-6可以用不具有波长特性并沿着入射方向反射入射光束的整个波长分量的循环反射器来代替。在此情况下，图3所示的红、绿和蓝部分31、32和33都呈现为亮度比单色灰度图象中的周边部分为高的部分。

在如此构成的物体观测设备中，通过采用单色电视摄象机，可以进一步降低成本。

(实施例2)

图7显示了本发明的实施例2的一种物体观测设备。与图1中相同的部分和部件都用相同的标号表示，且在下面将不进行描述。在图7中，61表示一个环形白光源，其中心位于接收光轴11上，并由设置在接收光轴11附近的荧光灯、光纤或类似部件构成。

环形白光源61的直径r远小于距基准表面10的高度，从而使相对于目标观测部分12的光轴能够被认为是与接收光轴11相平行的。考虑到这样的事实，即循环反射器的反射方向不完全与入射方向相重合并处于一定的范围之内，且具有镜反射特性的一个物体由于部分散射反射而在一定范围中实际上提供了该反射方向，因而这种近似是合理的。

下面描述实施例2的操作。从环形白光源61发出的白光束基本上是向下地被投射到目标观测部分12上。如果目标观测部分12是例如具有镜反射特性的焊接部分或类似的部分，则投射的白光束被目标观测部分12的相应弯曲表面元件沿着按照该弯曲表面元件相对于基准表面的倾斜度的方向直接反射。

被反射向循环反射器4-6的白光束到达循环反射器4-6。红循环反射器4沿着入射方向反射红光束。类似地，绿和蓝循环反射器5和6沿着入射方向分别反射绿和蓝光束。如此反射的光束通过相同的路径而返回、沿着接收光轴11被目标观测部分12所反射、并被彩色电视摄象机8所接收。

根据实施例2，如上所述，由于这样的结构—即其中与接收光轴11同心的环形白光源61被设置在接收光轴11附近，因而不需要分束器。因此，彩色电视摄象机8即光接收装置能够接收比实施例1中更大量的光，从而能够降低成本并能够改善维护特性。

在实施例2中，如图8中所示，可以把一个非环形白光源71设置在接收光轴11附近，以提供光投射装置。

(实施例3)

图9显示了本发明的实施例3的物体观测设备。与图1中相同的补充和部分都用相同的标号表示，并将不在下面进行描述。在图9中，81表示一个拱形循环反射器，它沿着入射方向反射由具有镜反射特性的目标观测部分12所反射的进入的白光束的特定波长分量。由此而反射的波长分量按照在目标观测部分12处的仰角而连续改变。

例如，仰角θ1的一个区域沿着入射方向反射红波长分量。随着仰角减小，反射的波长分量连续改变成黄、绿、……。仰角θ2的一个区域只反射紫波长分量。

下面描述实施例3的操作。通过分束器3而被投射到目标观测部分12上的白光束被目标观测部分12的弯曲表面元件分别沿着按照该弯曲表面元件的倾斜度的方向所反射。

沿着θ2与θ1之间的仰角方向被反射的白光束返回到循环反射器81。在循环反射器81的不同的仰角的区域，分别只有与仰角对应的特定波长分量被沿着入射方向反射。如此被反射的从红至紫的彩色光束通过相同的路径而返回，并被目标观测部分12沿着接收光轴11的方向所反射。

在由彩色电视摄象机8形成并被显示在监视器9上的反射光图象的彩色图象中，目标观测部分12的各个弯曲表面元件被着以与相对基准表面的倾斜度相对应的颜色。因此，目标观测部分12被连续地着以根据目标观测部分12的三维结构而改变的颜色。

图10显示了如此产生的彩色图象的一个例子。91表示了红色部分，92表示黄色部分，93表示绿色部分，94表示青色部分，95表示蓝色部分，且96表示紫色部分。如其中所示，目标观测部分12所着的颜色根据三维构造而在红与紫之间连续变化。

根据实施例3的物体观测设备，如上所述，循环反射装置由拱形循环反射器81—它沿着入射方向反射进入的白光束的特定波长分量—构成，且如此反射的波长分量根据在目标观测部分12处的仰角而连续变化。进一步地，在彩色图象中，目标观测部分12被着以根据该三维构造而改变的颜色。因此，能够准确地进行观测。

在实施例3中对包括具有镜反射特性的部分的目标观测部分12的处理中，可以要求只确定两维构造和镜反射部分的位置，且可以不要求镜反射部分周围的彩色图象—例如在其中所要观测的是目标观测部分上的水滴的情况下。在此情况下，彩色电视摄象机8可以被单色电视摄象机所取代，且具有波长特性的循环反射器81可以用不具有波长特性并沿着入射方向反射入射光束的所有波长分量的循环反射器所取代。

图11显示了由这样物体观测设备形成的单色图象的一个例子。101表示一个目标观测部分102的镜反射部分，103表示单色图象中亮度高于其周边部分的部分并因而对应于镜反射部分101。这种物体观测设备能够采用单色电视摄象机以降低成本。

(实施例4)

图12显示了本发明的物体观测设备的实施例4的结构。与图1中的相同的部件和部分都用相同的标号表示，并将不在下面进行描述。在图12中，4B表示一个红循环反射器，它沿着入射方向反射被目标观测部分12所反射的入射白光束的红波长分量。5B表示一个绿循环反射器，它沿着入射方向反射被目标观测部分12所反射的入射白光束的绿波长分量。6B表示一个蓝循环反射器，它沿着入射方向反射被目标观测部分12所反射的入射白光束的蓝波长分量。

这些红、绿和蓝循环反射器4B、5B和6B都被设置在圆形板7B的下表面上的同一平面内。因此，红、绿和蓝循环反射器4B、5B和6B都位于判定基准表面10相同的高度，但具有不同的半径，从而使它们在位于基准表面10与彩色电视摄象机8的接收光轴11之间的交叉点的目标观测部分12处形成了不同的仰角θ1、θ2和θ3。

下面描述实施例4的操作。从白光源1发出的白光束被透镜2改变成平行光束，被分束器3所部分反射并基本上向下地被投射到目标观测部分12上。目标观测部分12的弯曲表面元件，分别沿着按照该弯曲表面元件相对于基准表面10的倾斜度的方向，直接反射投射的白光束。

沿着向着循环反射器4B-6B而得到反射的白光束分别到达循环反射器4B-6B，从而使红、绿和蓝光束分别被红、绿和蓝循环反射器4B、5B和6B沿着入射方向所反射，并沿着相同的路径返回。如此返回的光束被目标观测部分12沿着接收光轴11的方向所反射，并被彩色电视摄象机8所接收。

根据上述实施例4，循环反射器4B-6B被设置在相同的平面中，以形成两维构造。因此，该结构的制造比实施例1更为简单。

(实施例5)

图13显示了本发明的实施例5的物体观测设备的结构。与图1中的相同的部件和部分都用相同的标号表示，并将不在下面进行描述。在图13中，111表示一个滤色器板—它具有红滤色器112、绿滤色器113和蓝滤色器114。115表示一个驱动马达—它驱动并转动滤色器板111。

驱动马达115以预定的时间间隔间歇地转动滤色器板111，从而使红、绿和蓝滤色器112、113和114以预定的时间间隔相继地位于处于白光源1与透镜2之间的光路116上，从而以预定的时间间隔将红、绿和蓝光束通过透镜2和分束器3而相继投射到目标观测部分12上。

117表示一个单色电视摄象机，它通过获取红、绿和蓝循环反射器4、5和6和目标观测部分12所反射并通过分束器3的反射光学图象，而发出单色图象信号。

118表示一个彩色图象信号产生电路，它具有一个帧存储器等等，并通过把单色电视摄象机117与滤色器112、113和114所产生的单色图象信号结合起来，而产生彩色图象信号。

下面描述实施例5的操作。当红滤色器112被设置在光路116上时，红滤色器112产生的红光束被透镜2改变成平行光束，且该光束的一部分—例如一半—被分束器3所反射并被目标观测部分12向下投射。如此被投射的该光束被目标观测部分12的相应的弯曲表面元件沿着这样的方向所反射—即该方向是按照这些弯曲表面元件相对于基准表面的倾斜度的。沿着仰角θ1的方向得到反射的红光束到达红循环反射器4，并沿着入射方向通过相同的路径返回。随后，该光束沿着接收光轴11的方向而受到目标观测部分12的反射。

同时，沿着仰角θ2的方向得到反射的红光束到达绿循环反射器5，且沿着仰角θ3的方向而得到反射的红光束到达蓝循环反射器6。然而，由于绿和蓝循环反射器5和6的波长特性，这些光束没有被反射。

因此，只有被红循环反射器4反射的红光束到达分束器3，且这些光束的一部分(例如一半)通过分束器3并被单色电视摄象机117所接收。

类似地，当绿滤色器113被设置在光路116中时，只有被绿循环反射器5所反射的绿光束到达分束器3，并被单色电视摄象机117所接收。当蓝滤色器114被设置在光路116中时，只有蓝循环反射器6所反射的蓝光束到达分束器3，并被单色电视摄象机117所接收。

彩色图象信号产生电路118产生彩色图象信号，该信号的R、G、和B信号电平是由分别投射红、绿和蓝光束时单色电视摄象机117所产生的单色图象信号的电平确定的。彩色图象信号产生电路118所产生的彩色图象信号被提供给监视器9，从而使监视器9显示目标观测部分12的彩色图象，如图3所示。

从白光源1投射到目标观测部分12的顶部的光束沿着接收光轴11的方向得到反射，并被单色电视摄象机117所接收。因此，来自其的所有投射光束都得到接收的区域被忽略了。

根据实施例5，如上所述，设置了具有红、绿和蓝滤色器112、113和114的滤色器板111，且红、绿和蓝滤色器112、113和114被相继设置在光路116中，从而使红、绿和蓝光束以预定的时间间隔被相继地投射到目标观测部分12上。相应的反射光学图象被单色电视摄象机117所接收，且彩色图象信号产生电路118将单色电视摄象机117所提供的各个单色图象信号结合起来，以产生彩色图象信号。因此，能够在不采用彩色电视摄象机的情况下产生出目标观测部分12的彩色图象。因此，能够降低成本。

在实施例5中，如图14所示，滤色器板111可以被设置在单色电视摄象机117的接收光轴11上。也可以采用这样的装置来代替滤色器板111和马达115，即该装置以与传统的幻灯投影仪类似的方式而相继地设置红、绿和蓝滤色器。

在不采用滤色器板111的情况下，可以用一个三色光源121和一个控制器122来取代构成光投射装置的白光源1，而该三色光源121以预定的时间间隔相继地辐射红、绿和蓝光束，而该控制器122控制着从三色光源121发出的光束的颜色。

(实施例6)

图16显示了本发明的实施例6的物体观测设备的结构。与图13中的相同的部件和部分都用相同的标号表示，并将不在下面进行描述。

在图16中，125表示一个环形循环反射器—它沿着入射方向反射目标观测部分12所反射的入射光束的所有波长分量。126表示一个支撑棒，用于支撑与基准表面10平行的循环反射器126。127表示一个可移动杆，用于纵向移动支撑棒126。可移动杆127由一个驱动单元(未显示)沿着与基准表面10垂直的方向进行驱动，以将循环反射器125移到上、中和下位置。

下面描述实施例6的操作。从白光源1发出的包括所有波长分量的白光束被透镜2变成平行光束，并被分束器3所部分反射并向下投射到目标观测部分12上。如此投射的光束被目标观测部分12的相应弯曲表面元件沿着这样的方向进行反射—即这些方向取决于各个弯曲表面元件相对于基准表面的倾斜度。

现在假定循环反射器125位于形成仰角θ2的中间位置。在此情况下，只有沿着仰角θ2的方向反射的白光束到达循环反射器125，并沿着入射方向得到反射，从而使该光束通过相同的路径而返回，并在目标观测部分12上沿着接收光轴11的方向受到反射。光束的一部分—例如一半—通过分束器3，并被单色电视摄象机117所接收。

类似地，当循环反射器125移到形成仰角θ1的上位置时，只有沿着仰角θ1的方向反射的白光束到达循环反射器125，并沿着入射方向得到反射而通过相同的路径返回。随后，该光束被目标观测部分12沿着接收光轴11的方向反射、通过分束器3行进并被单色电视摄象机117所接收。

当循环反射器125移到处于仰角θ3的下位置时，只有沿着仰角θ3的方向反射的白光束到达循环反射器125，并被沿着入射方向反射而通过相同的路径返回。随后，这些光束被目标观测部分12沿着接收光轴11的方向所反射、通过分束器3行进并被单色电视摄象机117所接收。

彩色图象信号产生电路118产生彩色图象信号，而这些彩色图象信号的R、G、和B信号电平是由循环反射器125处于不同位置时单色电视摄象机117所产生的单色图象信号的电平所分别确定的。彩色图象信号产生电路118所产生的彩色图象信号被提供给监视器9，从而使监视器9产生如图3所示的目标观测部分12的彩色图象。

从白光源1投射到目标观测部分12的顶部的光束，沿着接收光轴11的方向而得到反射，并被单色电视摄象机117所接收。因此，来自其的所有投射光束都得到接收的区域被忽略了。

根据实施例6，白光束被投射到目标观测部分12上，且根据循环反射器125的高度而形成的反射光学图象被单色电视摄象机117所接收。彩色图象信号产生电路118将单色电视摄象机117所发出的各个单色图象信号结合起来，以产生彩色图象信号，从而能够在不采用彩色电视摄象机和滤色器板的情况下产生出目标观测部分12的彩色图象。因此，能够降低成本。

在实施例6中，循环反射器125的纵向位置可以连续改变，且目标观测部分12的相应弯曲表面元件因而被着以与相对于基准表面的倾斜度相对应的颜色。因此，能够以按照目标观测部分12的三维构造而连续变化的颜色进行着色，如图10所示。

(实施例7)

图17显示了本发明的实施例7的物体观测设备的结构，并特别显示了在一个部件安装板上的部件安装部分的检查的一个例子。在此实施例中，对目标观测部分12的缺陷的检查是借助从实施例1至6物体观测设备之一获得的接收光数据而进行的。

在图17中，131显示了一个可移动单元，它承载着一个部件安装板137，并可以沿着X-Y方向移动以将部件安装部分138相继地定位在接收光轴11的位置上。132表示一个物体观测设备，它与实施例1至6中的相同，并产生目标观测部分即部件安装部分138的彩色图象信号。

133表示一个图象处理单元，它对物体观测设备132所发出的彩色图象信号进行A/D转换，并对获得的数字彩色图象数据进行各种图象处理。134表示一个判定单元，用于根据在图象处理单元133获得的处理过的图象数据的图案的形状、面积和长度以及红、绿和蓝图象之间的图象差，来判定接受或不接受部件安装板137。135表示一个存储单元，它存储数字彩色图象数据和图象处理单元133产生的处理过的图象数据以及判定单元134对于部件安装部分138的接受/不接受的判定结果。

136表示一个控制单元，它控制可移动单元131、物体观测设备132、图象处理单元133、判定单元134和存储单元135。可移动单元131和控制单元136形成了可移动装置。图象处理单元133、判定单元134、存储单元135和控制单元136形成了检查执行装置。

下面描述实施例7的操作。控制单元136使可移动单元131移动，以将部件安装部分138定位在物体观测设备132的接收光轴11的位置上，并操作物体观测设备132以形成部件安装部分138的图象，从而产生彩色图象信号。这些彩色图象信号被送到图象处理单元133。

随后，控制单元136操作图象处理单元133，并通过A/D转换把从物体观测设备132提供来的、部件安装部分138的彩色图象信号转换成数字彩色图象数据。进一步地，图象处理单元133对数字图象数据进行各种图象处理，以判定部件安装部分138的接受/不接受。处理的图象数据被置入判定单元134。

随后，控制单元136操作判定单元134，以根据从图象处理单元133发出的处理过的图象数据，判定在部件安装部分138处的焊接部分的量、形状、位置等等的接受/不接受。这种判定的结果被存储在存储单元135中，从而完成了对部件安装部分138的检查。

以此方式，控制单元136操作可移动单元131，以将部件安装板137上的部件安装部分138相继定位在接收光轴11上，以对部件安装部分138进行上述的检查操作。

根据实施例7，如上所述，对目标观测部分的缺陷的判定或检查是借助与实施例1至6中的物体观测设备相同的物体观测设备所获得的接收光数据而进行的，从而使检查级的设备成本能够得到降低，维护特性因而能够得到改善，且调节工作能够得到简化。而且，检查的准确性能够得到改善。

根据本发明，如上所述，采用了多个循环反射器—它们沿着入射方向分别反射不同的特定波长，从而使光源可以是单个的光源。因此，可以降低包括具有镜反射特性的部分的物体观测设备和方法的成本并改善其维护特性。

权利要求书

1.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过预定光路把光束投射到一个物体的目标观测部分上；

循环反射装置，用于沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射光束；以及

光接收装置，用于接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光束，其中

所述循环反射装置的数目为多个并被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角。

2.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置相对于所述目标观测部分的中心以环形的方式设置。

3.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置相对于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置。

4.(取消)

5.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置的数目为多个并以环形的方式分别被设置在相对于所述目标观测部分的中心的多个位置上，所述位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

6.根据权利要求1至3和5中任何一项的物体观测设备，其中所述循环反射装置反射被所述目标观测部分所反射的光束的特定波长。

7.根据权利要求1、2或3的物体观测设备，其中被所述循环反射装置所反射的所述特定波长根据在所述目标观测部分的中心的仰角而连续变化。

8.根据权利要求5的物体观测设备，其中所述多个循环反射装置分别反射具有不同特定波长的所述光束。

9.根据权利要求1至3和5中任何一项的物体观测设备，其中所述光投射装置具有一个光源和一个分束器，该分束器用于反射所述光源发出的光束以将该光束投射到所述目标观测部分上并使被所述目标观测部分所反射的光束通过该分束器以将该光束加到所述光接收装置上。

10.根据权利要求1至3和5中任何一项的物体观测设备，其中所述光投射装置具有设置在所述光接收装置的接收光轴附近的一个光源并将该光束投射到所述目标观测部分。

11.根据权利要求10的物体观测设备，其中所述光投射装置的所述光源是与所述光接收装置的接收光轴同心的环形光源。

12.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置—它们以环形方式被设置在这样的位置上，即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以便沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的入射白光束的至少两个彩色波长分量；以及

光接收装置，用于区别并接收由所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

13.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置—它们以环形方式被设置在这样的位置上，即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的红波长分量、绿波长分量和蓝波长分量；以及

光接收装置，用于区别和接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

14.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

循环反射装置，它相对于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置，以沿着一个入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的一个特定波长的光束，从而使所述特定波长根据在所述目标观测部分的中心的仰角而连续变化；以及

光接收装置，用于接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述特定波长的光束。

15.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于以预定的时间间隔通过一条预定光路把至少两个彩色波长分量的光束相继投射到一个物体的一个目标观测部分上；

至少两个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述至少两个彩色波长分量的所述光束；以及

光接收装置，它具有两维光接收元件，用于相继接收被所述循环反射装置和目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

16.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过一条预定光路把红、绿和蓝光束相继投射到一个物体的一个目标观测部分上，所述红、绿和蓝光束是以预定的时间间隔分别通过相继设置在一个白光源的投影光轴上的红、绿和蓝滤色器而产生的；

多个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射彩色光束的所述红、绿和蓝波长分量；以及

具有一个单色电视摄象机的光接收装置，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述彩色波长分量。

17.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于把从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分反射的所述入射白光束的红、绿和蓝波长分量；以及

光接收装置，用于相继接收以预定的时间间隔分别通过相继设置在一个单色电视摄象机的接收光轴上的红、绿和蓝滤色器的红、绿和蓝光束，所述单色电视摄象机接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光波长分量。

18.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于把从三色光源发出的光束通过一条预定光路相继投射到一个物体的一个目标观测部分上，所述三色光源能够以预定的时间间隔将其光束改变成红、绿和蓝色；

多个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射彩色光束的红、绿和蓝波长分量；以及

具有一个单色电视摄象机的光接收装置，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述相应波长分量。

19.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过一条预定光路把由至少两个彩色波长分量组成的光束同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的一个目标观测部分上；

至少两个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向反射由所述目标观测部分所反射的至少两个到来的彩色波长分量；以及

光接收装置，它具有一个两维光接收元件，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

20.根据权利要求权利要求1至3和5中任何一项的物体观测设备，进一步包括：

检查执行装置，用于根据所述光接收装置接收的光数据来检测所述目标观测部分的一个镜面反射部分，并根据该检测的结果来检查所述目标观测部分的缺陷。

21.一种物体观测方法，包括以下步骤：

从光投射装置通过一条预定光路把光束投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助多个循环反射装置沿着一个入射方向分别反射由所述目标观测部分反射的入射光束，其中所述多个循环反射装置位于这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助光接收装置接收被所述多个循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光束。

22.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被相对于所述目标观测部分的中心以环形的方式设置的所述循环反射装置沿着入射方向进行反射。

23.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被相对于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置的所述循环反射装置沿着入射方向进行反射。

24.(取消)

25.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被多个循环反射装置沿着入射方向分别进行反射，而所述多个循环反射装置相对于所述目标观测部分的中心以环形的方式设置并位于这样的位置—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

26.根据权利要求21至23和25中任何一项的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够反射被所述目标观测部分所反射的特定波长的光束，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束的该特定波长分量。

27.根据权利要求21或23的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够根据在所述目标观测部分的中心的仰角而连续改变其反射的特定波长，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束中与所述仰角相对应的波长分量。

28.根据权利要求25的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够反射彼此部分不同的特定波长，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束的该特定波长分量。

29.一种物体观测方法，包括以下步骤：

把白光束从具有一个白光源的光投射装置通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助多个循环反射装置沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的红、绿和蓝波长分量，所述多个循环反射装置以环形的方式被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助光接收装置接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射被通过所述预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

30.一种物体观测方法，包括以下步骤：

把来自具有一个白光源的光投射装置的白光束通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助相对于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置的循环反射装置，沿着一个入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的一个特定波长的光束，所述特定波长能够根据在所述目标观测部分的中心的仰角而改变；以及

接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述特定波长的光束。

31.一种物体观测方法，包括以下步骤：

通过一条预定光路把由至少两个彩色波长分量组成的光束从光投射装置同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助至少两个循环反射装置反射被所述目标观测部分所反射的所述至少两个进入的彩色波长分量，其中所述至少两个循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助具有一个两维光接收元件的光接收装置，相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

32.一种物体观测方法，包括以下步骤：

通过一条预定光路并以预定的时间间隔把由至少两个光波长分量组成的光束从光投射装置相继投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助至少两个循环反射装置，沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的至少两个进入的彩色波长分量，其中所述至少两个循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助具有一个两维光接收元件的光接收装置相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

33.根据权利要求21至23和25以及29至32中任何一项的物体观测方法，进一步包括以下步骤：借助检查执行装置并根据所述光接收装置所接收的所述光数据来检测所述目标观测部分的一个镜面反射部分，并根据所述检测的结果检查所述目标观测部分的缺陷。

Claims (33)

1.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过预定光路把光束投射到一个物体的目标观测部分上；

循环反射装置，用于沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射光束；以及

光接收装置，用于接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光束。

2.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置以相对于所述目标观测部分的中心的环形的方式设置。

3.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置相对于所述目标观测部分的中心的拱形方式设置。

4.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置的数目为多个并被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

5.根据权利要求1的物体观测设备，其中所述循环反射装置的数目为多个并以环形的方式分别被设置在相对于所述目标观测部分的中心的多个位置上，所述位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

6.根据权利要求1至5中任何一项的物体观测设备，其中所述循环反射装置反射被所述目标观测部分所反射的光束的特定波长。

7.根据权利要求1、2或3的物体观测设备，其中被所述循环反射装置所反射的所述特定波长根据在所述目标观测部分的中心的仰角而连续变化。

8.根据权利要求4或5的物体观测设备，其中所述多个循环反射装置分别反射具有不同特定波长的所述光束。

9.根据权利要求1至5中任何一项的物体观测设备，其中所述光投射装置具有一个光源和一个分束器，该分束器用于反射所述光源发出的光束以将该光束投射到所述目标观测部分上并使被所述目标观测部分所反射的光束通过该分束器以将该光束加到所述光接收装置上。

10.根据权利要求1至5中任何一项的物体观测设备，其中所述光投射装置具有设置在所述光接收装置的接收光轴附近的一个光源并将该光束投射到所述目标观测部分。

11.根据权利要求10的物体观测设备，其中所述光投射装置的所述光源是与所述光接收装置的接收光轴同心的环形光源。

12.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置—它们以环形方式被设置在这样的位置上，即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的入射白光束的至少两个彩色波长分量；以及

光接收装置，用于区别并接收由所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

13.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置—它们以环形方式被设置在这样的位置上，即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的红波长分量、绿波长分量和蓝波长分量；以及

光接收装置，用于区别和接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

14.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于将从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路而投射到一个物体的一个目标观测部分上；

循环反射装置，它以相对于所述目标观测部分的中心的拱形方式设置，以沿着一个入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的一个特定波长的光束，从而使所述特定波长根据在所述目标观测部分 的中心的仰角而连续变化；以及

光接收装置，用于接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述特定波长的光束。

15.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于以预定的时间间隔通过一条预定光路把至少两个彩色波长分量的光束投射到一个物体的一个目标观测部分上；

至少两个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角，以沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述至少两个彩色波长分量的所述光束；以及

光接收装置，它具有两维光接收元件，用于相继接收被所述循环反射装置和目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

16.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过一条预定光路把红、绿和蓝光束相继投射到一个物体的一个目标观测部分上，所述红、绿和蓝光束是以预定的时间间隔分别通过相继设置在一个白光源的投影光轴上的红、绿和蓝滤色器而产生的；

多个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射彩色光束的所述红、绿和蓝波长分量；以及

具有一个单色电视摄象机的光接收装置，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述彩色波长分量。

17.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于把从一个白光源发出的白光束通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

多个循环反射装置，它们被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分反射的所述入射白光束的红、绿和蓝波长分量；以及

光接收装置，用于相继接收以预定的时间间隔分别通过相继设置在一个单色电视摄象机的接收光轴上的红、绿和蓝滤色器的红、绿和蓝光束，所述单色电视摄象机接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光波长分量。

18.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于把从目标观测部分三色光源发出的光束通过一条预定光路相继投射到一个物体的一个目标观测部分上，所述三色光源能够以预定的时间间隔将其光束改变成红、绿和蓝色；

多个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射彩色光束的红、绿和蓝波长分量；以及

具有一个单色电视摄象机的光接收装置，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述相应波长分量。

19.一种物体观测设备，包括：

光投射装置，用于通过一条预定光路把由至少两个彩色波长分量组成的光束同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的一个目标观测部分上；

至少两个循环反射装置，这些循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角，用于沿着入射方向反射由所述目标观测部分所反射的至少两个进入的彩色波长分量；以及

光接收装置，它具有一个两维光接收元件，用于相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的至少两个彩色波长分量。

20.根据权利要求权利要求1至5中任何一项的物体观测设备，进一步包括：

检查执行装置，用于根据所述光接收装置接收的光数据来检测所述目标观测部分的一个镜反射部分，并根据该检测的结果来检查所述目标观测 部分的缺陷。

21.一种物体观测方法，包括以下步骤：

从光投射装置通过一条预定光路把光束投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助循环反射装置沿着一个入射方向反射由所述目标观测部分反射的入射光束；以及

借助光接收装置接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述光束。

22.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被相对于所述目标观测部分的中心以环形的方式设置的所述循环反射装置沿着入射方向进行反射。

23.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被相应于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置的所述循环反射装置沿着入射方向进行反射。

24.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被多个循环反射装置沿着入射方向分别进行反射，而所述多个循环反射装置被设置在这样的位置—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角。

25.根据权利要求21的物体观测方法，其中被所述目标观测部分所反射的光束被多个循环反射装置沿着入射方向分别进行反射，而所述多个循环反射装置相对于所述目标观测部分的中心以环形的方式设置并位于这样的位置—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成了不同的仰角。

26.根据权利要求21至25中任何一项的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够反射被所述目标观测部分所反射的特定波长的光束，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束的该特定波长分量。

27.根据权利要求21或23的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够根据在所述目标观测部分的中心的仰角而连续改变其反射的特定波长，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束中与所述仰角相对应的波长分量。

28.根据权利要求24或25的物体观测方法，其中所述循环反射装置能够反射彼此部分不同的特定波长，并沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的光束的该特定波长分量。

29.一种物体观测方法，包括以下步骤：

把白光束从具有一个白光源的光投射装置通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助多个循环反射装置沿着入射方向分别反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的红、绿和蓝波长分量，所述多个循环反射装置以环形的方式被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助光接收装置接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射被通过所述预定光路而到来的红、绿和蓝光束。

30.一种物体观测方法，包括以下步骤：

把来自具有一个白光源的光投射装置的白光束通过一条预定光路投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助相对于所述目标观测部分的中心以拱形方式设置的循环反射装置，沿着一个入射方向反射被所述目标观测部分所反射的所述入射白光束的一个特定波长的光束，所述特定波长能够根据在所述目标观测部分的中心的仰角而改变；以及

接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述特定波长的光束。

31.一种物体观测方法，包括以下步骤：

通过一条预定光路把由至少两个彩色波长分量组成的光束从光投射装置同时或以预定的时间间隔投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助至少两个循环反射装置反射被所述目标观测部分所反射的所述至少两个进入的彩色波长分量，其中所述至少两个循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助具有一个两维光接收元件的光接收装置，反射被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

32.一种物体观测方法，包括以下步骤：

通过一条预定光路并以预定的时间间隔把由至少两个光波长分量组成的光束从光投射装置投射到一个物体的一个目标观测部分上；

借助至少两个循环反射装置，沿着入射方向反射被所述目标观测部分所反射的至少两个进入的彩色波长分量，其中所述至少两个循环反射装置被设置在这样的位置上—即这些位置在所述目标观测部分的中心形成不同的仰角；以及

借助具有一个两维光接收元件的光接收装置相继接收被所述循环反射装置和所述目标观测部分所反射并通过所述预定光路而到来的所述至少两个彩色波长分量。

33.根据权利要求21至25以及29至32中任何一项的物体观测方法，进一步包括以下步骤：借助检查执行装置并根据所述光接收装置所接收的所述光数据来检测所述目标观测部分的一个镜反射部分，并根据所述检测的结果检查所述目标观测部分的缺陷。

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