物體平整度光學檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種物體平整度光學檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]干涉測量技術(shù)是以光波干涉原理為基礎(chǔ)進行測量的一門技術(shù)，干涉技術(shù)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(shù)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(shù)的出現(xiàn)以及在干涉測量領(lǐng)域中應用，使干涉測量技術(shù)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(zhì)量控制到光學系統(tǒng)的像質(zhì)評價，從經(jīng)典的光學技術(shù)到自適應光學工程，現(xiàn)代干涉測量技術(shù)的應用領(lǐng)域不斷拓展。
[0003]但目前的干涉測量技術(shù)是采用目視或照相方法進行干涉條紋的估讀，根據(jù)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(tǒng)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(shù)，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(tǒng)誤差及照相物鏡的畸變。同時，測量過程中大氣擾動、環(huán)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(jīng)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(tǒng)干涉檢測技術(shù)精度的提高。
[0004]干涉條紋估讀效率低，在測量過程中容易引入大氣擾動、環(huán)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(tǒng)誤差及照相物鏡的畸變等誤差，而通常在數(shù)據(jù)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(jié)果誤差較大，精度不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單的通過光學光線干涉原理與工業(yè)照相機相結(jié)合再通過影像數(shù)據(jù)處理器分析處理的物體平整度光學檢測系統(tǒng)。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:本實用新型包括激光發(fā)射器、光線處理檢測器、工業(yè)照相機以及影像數(shù)據(jù)處理器，所述激光發(fā)射器設(shè)置在所述光線處理檢測器的進光端夕卜，待檢測的產(chǎn)品置于所述光線處理檢測器的檢測端外，所述工業(yè)照相機設(shè)置在所述光線處理檢測器的成像端的下方，所述工業(yè)照相機與所述影像數(shù)據(jù)處理器相連接。
[0007]所述光線處理檢測器包括外殼，所述外殼內(nèi)自所述進光端至所述檢測端依同一水平中心高度依次設(shè)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(shè)置在所述進光端上，所述半透參考鏡設(shè)置在所述檢測端上。
[0008]所述分光鏡的鏡面與所述外殼的長度方向互成角度。
[0009]所述光線處理檢測器還包括設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第二小孔光闌以及目鏡，所述第二小孔光闌設(shè)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(shè)置在所述第二小孔光闌的正下方，所述目鏡設(shè)置在所述成像端上。
[0010]所述半透參考鏡的外周上設(shè)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(nèi)壁滑動連接，所述壓電晶體與外部電源相連接。
[0011]本實用新型的有益效果是:在本實用新型中，由于在傳統(tǒng)的光學干涉檢測儀的基礎(chǔ)上增加了工業(yè)照相機以及影像數(shù)據(jù)處理器，所以在工業(yè)照相機得出被測產(chǎn)品表面的干涉圖像并傳輸至影像數(shù)據(jù)處理器進行數(shù)據(jù)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】

[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)及光路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本實用新型包括激光發(fā)射器1、光線處理檢測器、工業(yè)照相機3以及影像數(shù)據(jù)處理器，所述激光發(fā)射器設(shè)置在所述光線處理檢測器的進光端外，待檢測的產(chǎn)品置于所述光線處理檢測器的檢測端外，所述工業(yè)照相機3設(shè)置在所述光線處理檢測器的成像端的下方，所述工業(yè)照相機3與所述影像數(shù)據(jù)處理器相連接。
[0014]所述光線處理檢測器包括外殼，所述外殼內(nèi)自所述進光端至所述檢測端依同一水平中心高度依次設(shè)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(shè)置在所述進光端上，所述半透參考鏡26設(shè)置在所述檢測端上。
[0015]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。
[0016]所述光線處理檢測器還包括設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第二小孔光闌27以及目鏡28，所述第二小孔光闌27設(shè)置在所述半透鏡24的下方并與所述外殼的長度方向相平行，所述目鏡28設(shè)置在所述第二小孔光闌27的正下方，所述目鏡28設(shè)置在所述成像端上。
[0017]所述半透參考鏡26的外周上設(shè)置有壓電晶體29，所述半透參考鏡26的外周與所述壓電晶體29的內(nèi)壁滑動連接，所述壓電晶體29與外部電源相連接。
[0018]工作原理:
[0019]開啟所述激光發(fā)射器I，檢測光線射至所述分光鏡21上，通過所述分光鏡21上分為兩束光并射至所述聚光鏡22的上下兩端后，變?yōu)閮墒嘟坏臋z測光，其交點剛好處于所述第一小孔光闌23的孔上，通過所述第一小孔光闌23，該兩束檢測光線射至所述準直物鏡25的上下兩端，再由所述準直物鏡25使兩束所述檢測光線平行于所述外殼的長度方向射至所述半透參考鏡26上，兩束所述檢測光線的一部分穿過所述半透參考鏡26射至待測產(chǎn)品上后被原路放射至所述半透鏡24并通過所述二小孔光闌27在所述目鏡28上成像，兩束所述檢測光線的另一部分光在所述半透參考鏡26處就被反射并原路放射至所述半透鏡24并通過所述二小孔光闌27在所述目鏡28上成像，上述兩個像形成所述待測產(chǎn)品的表面光線干涉圖，所述干涉圖被所述工業(yè)照相機3捕捉并傳輸至所述影像數(shù)據(jù)處理器。
[0020]此時啟動所述壓電晶體29并使得所述半透參考鏡26沿所述壓電晶體29的內(nèi)壁移動極小的單位距離，每次移動，都會在所述目鏡28上成一個像并被傳輸至所述影像數(shù)據(jù)處理器。所述影像數(shù)據(jù)處理器通過分析處理多個所述干涉圖像，最終得出數(shù)據(jù)，工作人員根據(jù)該數(shù)據(jù)來判定所述待測產(chǎn)品的表面平整度是否達標。
[0021]本實用新型適用于小型電子產(chǎn)品屏幕表面平整度加測領(lǐng)域。
【主權(quán)項】
1.一種物體平整度光學檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括激光發(fā)射器(I )、光線處理檢測器、工業(yè)照相機(3)以及影像數(shù)據(jù)處理器，所述激光發(fā)射器設(shè)置在所述光線處理檢測器的進光端外，待檢測的產(chǎn)品置于所述光線處理檢測器(2)的檢測端外，所述工業(yè)照相機(3)設(shè)置在所述光線處理檢測器的成像端的下方，所述工業(yè)照相機(3)與所述影像數(shù)據(jù)處理器相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體平整度光學檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述光線處理檢測器包括外殼，所述外殼內(nèi)自所述進光端至所述檢測端依同一水平中心高度依次設(shè)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(shè)置在所述進光端上，所述半透參考鏡(26)設(shè)置在所述檢測端上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體平整度光學檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述分光鏡(21)的鏡面與所述外殼的長度方向互成角度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體平整度光學檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述光線處理檢測器(2)還包括設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第二小孔光闌(27)以及目鏡(28)，所述第二小孔光闌(27)設(shè)置在所述半透鏡(24)的下方并與所述外殼的長度方向相平行，所述目鏡(28)設(shè)置在所述第二小孔光闌(27)的正下方，所述目鏡(28)設(shè)置在所述成像端上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體平整度光學檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述半透參考鏡(26)的外周上設(shè)置有壓電晶體(29)，所述半透參考鏡(26)的外周與所述壓電晶體(29)的內(nèi)壁滑動連接，所述壓電晶體(29)與外部電源相連接。
【專利摘要】本實用新型公開并提供了一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單的通過光學光線干涉原理與工業(yè)照相機相結(jié)合再通過影像數(shù)據(jù)處理器分析處理的物體平整度光學檢測系統(tǒng)。本實用新型包括激光發(fā)射器（1）、光線處理檢測器（2）、工業(yè)照相機（3）以及影像數(shù)據(jù)處理器，所述激光發(fā)射器設(shè)置在所述光線處理檢測器（2）的進光端外，待檢測的產(chǎn)品置于所述光線處理檢測器（2）的檢測端外，所述工業(yè)照相機（3）設(shè)置在所述光線處理檢測器（2）的成像端的下方，所述工業(yè)照相機（3）與所述影像數(shù)據(jù)處理器相連接。本實用新型適用于小型電子產(chǎn)品屏幕表面平整度加測領(lǐng)域。
【IPC分類】G01B11/30
【公開號】CN205383999
【申請?zhí)枴緾N201521051549
【發(fā)明人】賴宣潤
【申請人】珠海市運泰利自動化設(shè)備有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2015年12月16日