[實(shí)用新型]并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023275536.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213714231U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余卿;張一;肖澤幀;程方;王寅;尚文鍵;張雅麗;鄒景武;王翀;董聲超;陳濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/25
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 廈門(mén)智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳曉思

本實(shí)用新型涉及一種并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)和能對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)包括復(fù)色光源、準(zhǔn)直透鏡、色散管鏡、數(shù)字微鏡器件、分光模塊、載物模塊和彩色相機(jī)。復(fù)色光源發(fā)出的單束光依次透過(guò)準(zhǔn)直透鏡和色散管鏡到達(dá)數(shù)字微鏡器件中，反饋出光點(diǎn)陣列通過(guò)分光模塊照射在載物模塊，被載物模塊反射后的光點(diǎn)陣列再次透過(guò)分光模塊進(jìn)入彩色相機(jī)中，通過(guò)彩色相機(jī)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)光軸外的光色散數(shù)據(jù)的分析補(bǔ)償，可以消除由于軸外光色散引起的系統(tǒng)誤差，解決并行彩色共聚焦系統(tǒng)軸外光色散優(yōu)化問(wèn)題，提高測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展，制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其隨著精密加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于零件微表面形貌的測(cè)量要求朝著更高的縱、橫向分辨率，更好的穩(wěn)定性，以及更快的速度等方面發(fā)展，源于共聚焦測(cè)量技術(shù)的并行彩色共聚焦測(cè)量方法成為了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。該方法不依賴(lài)于軸向?qū)游黾夹g(shù)，不需垂直于光軸方向的二維橫向掃描，并且不需橫向掃描即可一次獲取多點(diǎn)數(shù)據(jù)，極大地縮短了檢測(cè)時(shí)間，提高了測(cè)量效率。然而，由于軸外光易受像差的影響，致使彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)中的色散器件只針對(duì)軸上光進(jìn)行色散優(yōu)化，軸外光線數(shù)據(jù)不被系統(tǒng)采用，使得系統(tǒng)橫向測(cè)量范圍受到限制，一定程度上限制了測(cè)量效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提出一種針對(duì)并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)，能解決并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)中軸外光點(diǎn)誤差問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提出一種并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)，包括并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)和能對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。所述并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)包括復(fù)色光源、準(zhǔn)直透鏡、色散管鏡、數(shù)字微鏡器件、分光模塊、載物模塊和彩色相機(jī)。所述彩色相機(jī)連接于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

所述復(fù)色光源朝向同線的所述準(zhǔn)直透鏡、色散管鏡和數(shù)字微鏡器件。

所述復(fù)色光源發(fā)出的單束光依次透過(guò)準(zhǔn)直透鏡和色散管鏡到達(dá)數(shù)字微鏡器件中，反饋出光點(diǎn)陣列通過(guò)分光模塊照射在載物模塊，被載物模塊反射后的光點(diǎn)陣列再次透過(guò)分光模塊進(jìn)入彩色相機(jī)中，通過(guò)彩色相機(jī)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

作為本實(shí)用新型的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述分光模塊包括第一透鏡組、分光鏡、第二透鏡組和第三透鏡組；所述分光鏡的上方設(shè)置水平的所述第一透鏡組，分光鏡的左側(cè)設(shè)置豎直的所述第二透鏡組，分光鏡的右側(cè)設(shè)置豎直的所述第三透鏡組；所述第一透鏡組的上方設(shè)置所述數(shù)字微鏡器件；所述第二透鏡組的左側(cè)設(shè)置所述載物模塊；所述第三透鏡組的右側(cè)設(shè)置所述彩色相機(jī)。

作為本實(shí)用新型的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述載物模塊平行于所述第二透鏡組。

作為本實(shí)用新型的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，被載物模塊反射后的光點(diǎn)陣列透過(guò)分光模塊進(jìn)入彩色相機(jī)的光路中心為光軸，所述載物模塊搭載被測(cè)物沿光軸方向移動(dòng)。

作為本實(shí)用新型的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述載物模塊為沿光軸方向移動(dòng)的二維運(yùn)動(dòng)載物臺(tái)。

本實(shí)用新型還提出一種并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除方法，應(yīng)用于上述的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除系統(tǒng)。本方法中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)獲取所述并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)采集到的被測(cè)物表面信息，并對(duì)獲取到的被測(cè)物表面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，再對(duì)軸外光色散誤差進(jìn)行補(bǔ)償消除，以解決并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)中軸外光點(diǎn)誤差問(wèn)題，得到準(zhǔn)確的被測(cè)物表面形貌特征。

作為本實(shí)用新型的并行彩色共聚焦測(cè)量的軸外光色散誤差消除方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述并行彩色共聚焦測(cè)量系統(tǒng)采集被測(cè)物表面信息的過(guò)程為：