[發明專利]光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統

有效

• 申請號: 201710482762.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107121727B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 李向陽
• 申請（專利權）人: 西安光谷防務技術股份有限公司
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，裸光纖（2）安裝在光纖V型槽上，光源（1）為LED的單色光，光角度縮小到50度以內，光源（1）透過準直透鏡、通過反光鏡（7）照射至熔接區的裸光纖（2）；顯微成像系統包括光學鏡頭（8），光學鏡頭（8）安裝在對應的光纖壓板水平推進座上，光纖壓板水平推進座底部安裝COMS板（6），光學鏡頭（8）與COMS板（6）的芯片中心同軸，在COMS板（6）與光學鏡頭（8）之間設有一個放大10 倍的顯微鏡；在熔接區的裸光纖（2）所在平面內設有相互垂直的X軸和Y軸，兩個所述顯微成像系統用于監測X軸和Y軸兩個方向；兩個顯微成像系統的COMS板（6）分別與計算機連接，計算機分別與步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ連接，步進電機Ⅰ與光纖壓板水平推進座連接，用于將放電針通過光學鏡頭（8）成像的圖像位置微調至COMS板（6）的芯片中心；步進電機Ⅱ與光纖V型槽的垂直調整機構連接，用于控制裸光纖（2）沿垂直于光學鏡頭（8）光軸的方向調節，將裸光纖（2）的對準中心通過光學鏡頭（8）成像的圖像位置調至COMS板（6）的芯片中心；所述步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ的運動量控制方法為：由核心控制芯片CPU下發模糊驅動命令，同時不斷通過限位檢測模塊實時采集步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ的運動位置，并以步進電機Ⅰ的運動位置作為光纖壓板水平推進座模糊運動的終止位置，以步進電機Ⅱ的運動位置作為光纖V型槽的垂直調整機構模糊運動的終止位置；利用二次元分析法和逐次逼近法，由核心控制芯片CPU通過串行通信總線模塊下發伺服電機精細運動命令，依據限位檢測模塊實時采集步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ的運動位置和通過光學鏡頭（8）成像的圖像位移量計算下一步步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ的精確運動量。

2.根據權利要求1所述的一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，所述光學鏡頭（8）的指標：標準工作物體距離10.5mm，相距23.4mm，共軛距52mm，采用1/6寸幅面的CMOS圖像傳感器，CMOS圖像傳感器的型號為BYD3710，像元大小1.4μm×1.4μm；光學鏡頭（8）放大倍率4.3±0.2%倍，光學鏡頭（8）的數值孔徑0.3；光學鏡頭（8）分辨率或解像能力為50對線每毫米。

3.根據權利要求1所述的一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，所述光學鏡頭（8）與光纖壓板水平推進座外壁通過4個頂絲連接，4個頂絲沿光纖壓板水平推進座外壁的一周均勻分布，通過4個頂絲對光學鏡頭（8）做平行于COMS板（6）的4個方向的微調，調節光學鏡頭（8）與COMS板（6）芯片中心的同軸度。

4.根據權利要求1所述的一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，所述COMS板（6）上設有同軸度校正儀。

5.根據權利要求1所述的一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，所述LED采用的型號為XZM2ACR55W-3。

6.根據權利要求1所述的一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，其特征在于，所述步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ采用的型號均為MS1551GB。