[實用新型]物體平整度光學檢測系統

有效

• 申請號: 201521051549.X
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN205383999U
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 賴宣潤
• 申請（專利權）人: 珠海市運泰利自動化設備有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

技術領域

本實用新型涉及一種物體平整度光學檢測系統。

背景技術

干涉測量技術是以光波干涉原理為基礎進行測量的一門技術，干涉技術和干涉儀在光學測量中占有重要地位。與一般光學成像測量技術相比，干涉測量有大量程、高靈敏度、高精度等特點。隨著激光技術的出現以及在干涉測量領域中應用，使干涉測量技術在量程、分辨率、抗干涉能力、測量精度等方面有了顯著地提高。從光學零件的質量控制到光學系統的像質評價，從經典的光學技術到自適應光學工程，現代干涉測量技術的應用領域不斷拓展。

但目前的干涉測量技術是采用目視或照相方法進行干涉條紋的估讀，根據干涉條紋的變形來估計被檢波面的面形誤差。用目視估讀干涉條紋的變形，一般估讀精度為λ/,而且所估讀的條紋變形實際還包括干涉儀自身的系統誤差，并非完全是被檢波面的實際面形誤差。采用照相方法記錄干涉條紋，是對目視估讀較大的改進。將干涉圖拍攝到照片上可以借助其它的工具對干涉條紋進行更準確的測量，比如采用ZYGO尺等技術，在條紋照片上通過尋找每條條紋的中心位置來評估條紋的變形，可以把條紋的判讀精度提高到λ/10-λ/50，但對應干涉條紋照相記錄時實際仍包含干涉儀的系統誤差及照相物鏡的畸變。同時，測量過程中大氣擾動、環境振動等隨機影響及曝光中底片的彌散作用也會引入誤差。盡管人們曾經采用顯微密度計或光電掃描裝置來提高條紋的判讀精度，但上述附加誤差仍無法消除，從而限制了傳統干涉檢測技術精度的提高。

干涉條紋估讀效率低，在測量過程中容易引入大氣擾動、環境振動等隨機影響及曝光中底片的彌散作用、干涉儀的系統誤差及照相物鏡的畸變等誤差，而通常在數據處理過程中并未對上述誤差進行有效的消除，所以導致測量結果誤差較大，精度不高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種設計合理、結構簡單的通過光學光線干涉原理與工業照相機相結合再通過影像數據處理器分析處理的物體平整度光學檢測系統。

本實用新型所采用的技術方案是：本實用新型包括激光發射器、光線處理檢測器、工業照相機以及影像數據處理器，所述激光發射器設置在所述光線處理檢測器的進光端外，待檢測的產品置于所述光線處理檢測器的檢測端外，所述工業照相機設置在所述光線處理檢測器的成像端的下方，所述工業照相機與所述影像數據處理器相連接。

所述光線處理檢測器包括外殼，所述外殼內自所述進光端至所述檢測端依同一水平中心高度依次設置有分光鏡、聚光鏡、垂直于所述外殼的長度方向的第一小孔光闌、半透鏡、準直物鏡以及半透參考鏡，所述分光鏡設置在所述進光端上，所述半透參考鏡設置在所述檢測端上。

所述分光鏡的鏡面與所述外殼的長度方向互成角度。

所述光線處理檢測器還包括設置在所述外殼內的第二小孔光闌以及目鏡，所述第二小孔光闌設置在所述半透鏡的下方并與所述外殼的長度方向相平行，所述目鏡設置在所述第二小孔光闌的正下方，所述目鏡設置在所述成像端上。

所述半透參考鏡的外周上設置有壓電晶體，所述半透參考鏡的外周與所述壓電晶體的內壁滑動連接，所述壓電晶體與外部電源相連接。

本實用新型的有益效果是：在本實用新型中，由于在傳統的光學干涉檢測儀的基礎上增加了工業照相機以及影像數據處理器，所以在工業照相機得出被測產品表面的干涉圖像并傳輸至影像數據處理器進行數據分析，從而能夠代替以往的人工肉眼觀測圖像，大大地提高了工作效率以及檢測精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構及光路原理示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括激光發射器1、光線處理檢測器、工業照相機3以及影像數據處理器，所述激光發射器設置在所述光線處理檢測器的進光端外，待檢測的產品置于所述光線處理檢測器的檢測端外，所述工業照相機3設置在所述光線處理檢測器的成像端的下方，所述工業照相機3與所述影像數據處理器相連接。

所述光線處理檢測器包括外殼，所述外殼內自所述進光端至所述檢測端依同一水平中心高度依次設置有分光鏡21、聚光鏡22、垂直于所述外殼的長度方向的第一小孔光闌23、半透鏡24、準直物鏡25以及半透參考鏡26，所述分光鏡21設置在所述進光端上，所述半透參考鏡26設置在所述檢測端上。

所述分光鏡21的鏡面與所述外殼的長度方向互成角度，在本具體實施例中，所述角度為四十五度。