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物体平整度光学检测系统

阅读：492发布：2024-02-18

专利汇可以提供物体平整度光学检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开并提供了一种设计合理、结构简单的通过光学光线干涉原理与工业照相机相结合再通过影像数据处理器分析处理的物体平整度光学检测系统。本实用新型包括激光发射器（1）、光线处理检测器（2）、工业照相机（3）以及影像数据处理器，所述激光发射器设置在所述光线处理检测器（2）的进光端外，待检测的产品置于所述光线处理检测器（2）的检测端外，所述工业照相机（3）设置在所述光线处理检测器（2）的成像端的下方，所述工业照相机（3）与所述影像数据处理器相连接。本实用新型适用于小型电子产品屏幕表面平整度加测领域。，下面是物体平整度光学检测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种物体平整度光学检测系统，其特征在于：它包括激光发射器（1）、光线处理检测器、工业照相机（3）以及影像数据处理器，所述激光发射器设置在所述光线处理检测器的进光端外，待检测的产品置于所述光线处理检测器（2）的检测端外，所述工业照相机（3）设置在所述光线处理检测器的成像端的下方，所述工业照相机（3）与所述影像数据处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的物体平整度光学检测系统，其特征在于：所述光线处理检测器包括外壳，所述外壳内自所述进光端至所述检测端依同一水平中心高度依次设置有分光镜（21）、聚光镜（22）、垂直于所述外壳的长度方向的第一小孔光阑（23）、半透镜（24）、准直物镜（25）以及半透参考镜（26），所述分光镜（21）设置在所述进光端上，所述半透参考镜（26）设置在所述检测端上。
3.根据权利要求2所述的物体平整度光学检测系统，其特征在于：所述分光镜（21）的镜面与所述外壳的长度方向互成角度。
4.根据权利要求2所述的物体平整度光学检测系统，其特征在于：所述光线处理检测器（2）还包括设置在所述外壳内的第二小孔光阑（27）以及目镜（28），所述第二小孔光阑（27）设置在所述半透镜（24）的下方并与所述外壳的长度方向相平行，所述目镜（28）设置在所述第二小孔光阑（27）的正下方，所述目镜（28）设置在所述成像端上。
5.根据权利要求2所述的物体平整度光学检测系统，其特征在于：所述半透参考镜（26）的外周上设置有压电晶体（29），所述半透参考镜（26）的外周与所述压电晶体（29）的内壁滑动连接，所述压电晶体（29）与外部电源相连接。

说明书全文

物体平整度光学检测系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种物体平整度光学检测系统。

背景技术

[0002] 干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行测量的一门技术，干涉技术和干涉仪在光学测量中占有重要地位。与一般光学成像测量技术相比，干涉测量有大量程、高灵敏度、高精度等特点。随着激光技术的出现以及在干涉测量领域中应用，使干涉测量技术在量程、分辨率、抗干涉能力、测量精度等方面有了显著地提高。从光学零件的质量控制到光学系统的像质评价，从经典的光学技术到自适应光学工程，现代干涉测量技术的应用领域不断拓展。

[0003] 但目前的干涉测量技术是采用目视或照相方法进行干涉条纹的估读，根据干涉条纹的变形来估计被检波面的面形误差。用目视估读干涉条纹的变形，一般估读精度为λ/,而且所估读的条纹变形实际还包括干涉仪自身的系统误差，并非完全是被检波面的实际面形误差。采用照相方法记录干涉条纹，是对目视估读较大的改进。将干涉图拍摄到照片上可以借助其它的工具对干涉条纹进行更准确的测量，比如采用ZYGO尺等技术，在条纹照片上通过寻找每条条纹的中心位置来评估条纹的变形，可以把条纹的判读精度提高到λ/10 - λ/50，但对应干涉条纹照相记录时实际仍包含干涉仪的系统误差及照相物镜的畸变。同时，测量过程中大气扰动、环境振动等随机影响及曝光中底片的弥散作用也会引入误差。尽管人们曾经采用显微密度计或光电扫描装置来提高条纹的判读精度，但上述附加误差仍无法消除，从而限制了传统干涉检测技术精度的提高。

[0004] 干涉条纹估读效率低，在测量过程中容易引入大气扰动、环境振动等随机影响及曝光中底片的弥散作用、干涉仪的系统误差及照相物镜的畸变等误差，而通常在数据处理过程中并未对上述误差进行有效的消除，所以导致测量结果误差较大，精度不高。实用新型内容

[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单的通过光学光线干涉原理与工业照相机相结合再通过影像数据处理器分析处理的物体平整度光学检测系统。

[0006] 本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括激光发射器、光线处理检测器、工业照相机以及影像数据处理器，所述激光发射器设置在所述光线处理检测器的进光端外，待检测的产品置于所述光线处理检测器的检测端外，所述工业照相机设置在所述光线处理检测器的成像端的下方，所述工业照相机与所述影像数据处理器相连接。

[0007] 所述光线处理检测器包括外壳，所述外壳内自所述进光端至所述检测端依同一水平中心高度依次设置有分光镜、聚光镜、垂直于所述外壳的长度方向的第一小孔光阑、半透镜、准直物镜以及半透参考镜，所述分光镜设置在所述进光端上，所述半透参考镜设置在所述检测端上。

[0008] 所述分光镜的镜面与所述外壳的长度方向互成角度。

[0009] 所述光线处理检测器还包括设置在所述外壳内的第二小孔光阑以及目镜，所述第二小孔光阑设置在所述半透镜的下方并与所述外壳的长度方向相平行，所述目镜设置在所述第二小孔光阑的正下方，所述目镜设置在所述成像端上。

[0010] 所述半透参考镜的外周上设置有压电晶体，所述半透参考镜的外周与所述压电晶体的内壁滑动连接，所述压电晶体与外部电源相连接。

[0011] 本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，由于在传统的光学干涉检测仪的基础上增加了工业照相机以及影像数据处理器，所以在工业照相机得出被测产品表面的干涉图像并传输至影像数据处理器进行数据分析，从而能够代替以往的人工肉眼观测图像，大大地提高了工作效率以及检测精度。附图说明

[0012] 图1是本实用新型的结构及光路原理示意图。

具体实施方式

[0013] 如图1所示，本实用新型包括激光发射器1、光线处理检测器、工业照相机3以及影像数据处理器，所述激光发射器设置在所述光线处理检测器的进光端外，待检测的产品置于所述光线处理检测器的检测端外，所述工业照相机3设置在所述光线处理检测器的成像端的下方，所述工业照相机3与所述影像数据处理器相连接。

[0014] 所述光线处理检测器包括外壳，所述外壳内自所述进光端至所述检测端依同一水平中心高度依次设置有分光镜21、聚光镜22、垂直于所述外壳的长度方向的第一小孔光阑23、半透镜24、准直物镜25以及半透参考镜26，所述分光镜21设置在所述进光端上，所述半透参考镜26设置在所述检测端上。

[0015] 所述分光镜21的镜面与所述外壳的长度方向互成角度，在本具体实施例中，所述角度为四十五度。

[0016] 所述光线处理检测器还包括设置在所述外壳内的第二小孔光阑27以及目镜28，所述第二小孔光阑27设置在所述半透镜24的下方并与所述外壳的长度方向相平行，所述目镜28设置在所述第二小孔光阑27的正下方，所述目镜28设置在所述成像端上。

[0017] 所述半透参考镜26的外周上设置有压电晶体29，所述半透参考镜26的外周与所述压电晶体29的内壁滑动连接，所述压电晶体29与外部电源相连接。

[0018] 工作原理：

[0019] 开启所述激光发射器1，检测光线射至所述分光镜21上，通过所述分光镜21上分为两束光并射至所述聚光镜22的上下两端后，变为两束相交的检测光，其交点刚好处于所述第一小孔光阑23的孔上，通过所述第一小孔光阑23，该两束检测光线射至所述准直物镜25的上下两端，再由所述准直物镜25使两束所述检测光线平行于所述外壳的长度方向射至所述半透参考镜26上，两束所述检测光线的一部分穿过所述半透参考镜26射至待测产品上后被原路放射至所述半透镜24并通过所述二小孔光阑27在所述目镜28上成像，两束所述检测光线的另一部分光在所述半透参考镜26处就被反射并原路放射至所述半透镜24并通过所述二小孔光阑27在所述目镜28上成像，上述两个像形成所述待测产品的表面光线干涉图，所述干涉图被所述工业照相机3捕捉并传输至所述影像数据处理器。

[0020] 此时启动所述压电晶体29并使得所述半透参考镜26沿所述压电晶体29的内壁移动极小的单位距离，每次移动，都会在所述目镜28上成一个像并被传输至所述影像数据处理器。所述影像数据处理器通过分析处理多个所述干涉图像，最终得出数据，工作人员根据该数据来判定所述待测产品的表面平整度是否达标。

[0021] 本实用新型适用于小型电子产品屏幕表面平整度加测领域。

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