一种多自由度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多自由度测量装置，包括共用镜头组、第一分光结构、主光路后端镜组和主像面,所述主光路后端镜组使主光路的光线聚焦在主像面以成像，还包括光谱共焦镜头后端镜组、光纤耦合器、光谱接收器和复色光源，所述复色光源经过光纤耦合器将光发送至光谱共焦镜头后端镜组，然后经光谱共焦镜头后端镜组连接至第一分光结构，第一分光结构将其耦合，复色光源作为光谱共焦测量光路的测试光源发送至物面形成测试信号，光谱共焦镜头后端镜组将反射回的测试信号经由光纤耦合器传输至光谱接收器,所述光谱接收器包括用于分离光谱的分光结构和线阵光接收器，物面反射的光依序经过共用镜头组、第一分光结构、主光路后端镜组后在主像面上成像。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度测量装置
本技术涉及光学测量
，具体涉及一种多自由度测量装置。
技术介绍
传统的测量装置包括用于测量工件形状、位置的图像传感测量装置和用于测量工件表面平整程度的光谱共焦测量装置，为了完整的对工件进行测量，需要先后使用两种不同的测量装置，为此，现有技术提出一种将图像传感测量装置和光谱共焦测量装置耦合在一起的测量装置，然而这种装置为了将两种测量装置耦合在一起，不免体积设计的较大，且形状难以设置成易于保存的形状，导致存储和安装的不便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种容易安装与存储的多自由度测量装置。为此提供一种多自由度测量装置，包括共用光路、主光路与光谱共焦测量光路，共用光路包括共用镜头组和第一分光结构，主光路包括主光路后端镜组和主像面,所述主光路后端镜组使主光路的光线聚焦在主像面以成像，其特征在于：所述光谱共焦测量光路包括光谱共焦镜头后端镜组、光纤耦合器、光谱接收器和复色光源，所述复色光源经过光纤耦合器将光发送至光谱共焦镜头后端镜组，然后经光谱共焦镜头后端镜组连接至第一分光结构，第一分光结构将共用光路与光谱共焦测量光路耦合，从而共用光路作为光谱共焦测量光路的前端器件使用，复色光源作为光谱共焦测量光路的测试光源发送至物面形成测试信号，光谱共焦镜头后端镜组将反射回的测试信号经由光纤耦合器传输至光谱接收器,所述光谱接收器包括用于分离光谱的分光结构和线阵光接收器，第一分光结构将共用光路与主光路耦合，从而共用光路作为主光路的前端器件使用，物面反射的光依序经过共用镜头组、第一分光结构、主光路后端镜组后在主像面上成像。进一步地，所述主光路后端镜组包括自第一分光结构到主像面依次设置的前固定镜头组、变倍镜头组、补偿镜头组和后固定镜头组，所述前固定镜头组起光线准直作用，变倍镜头组与补偿镜头组起变倍作用，后固定镜头组将光线聚焦在像面成像。进一步地，还包括第二分光结构和同轴照明光源，所述第二分光结构位于第一分光结构和光谱共焦镜头后端镜组之间的光路上，所述同轴照明光源依次经第二分光结构和第一分光结构耦合进共用光路，从而为主光路进行同轴照明。进一步地，分光结构具体指分光片或分光棱镜。进一步地，所述主像面具体为面阵CCD、线阵CCD、面阵CMOS、线阵CMOS中的一种。进一步地，所述线阵光接收器具体为线阵CCD或线阵CMOS。有益效果：复色光源与作为光谱共焦测量装置的光谱接收器通过光纤与作为图像传感测量装置的主光路连接，两者能够分开进行安装，便与安装时结构的设计，且两者能够分散储存，也更容易设置成易于储存的形状。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术测量装置的光路结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。见图1，本实施例中，将由主像面1到物面2之间的光路包括依序设置的主光路和共用光路，测量装置由物面2到主像面1依次由共用镜头组3、第一分光结构4、前固定镜头组5、变倍镜头组6、补偿镜头组7、后固定镜头组9组成，其中，共用镜头组3用于将物面摄入测量装置的光线调整为平行光线，第一分光结构4从主光路上分离出用于进行光谱共焦测量的光谱共焦测量光路，前固定镜头组5使经过第一分光结构4的光线变为准直光束传输，变倍镜头组6与补偿镜头组7配合使用，从而实现主像面1上的成像大小倍数调节，后固定镜头组9起聚焦作用，使得光路成像在主像面1上。见图1，光谱共焦测量光路垂直于主光路，作为复色光源经由第三光纤接口15通过光纤传输，经由光纤耦合器作为光谱共焦测量光路的测试光源，光谱共焦测量光路依次经共用镜头组3、第一分光结构4、第二分光结构10、光谱共焦镜头后端镜组11汇入至第一光纤接口12，然后通过光纤耦器传输到光谱接收器端，使得共焦测量的装置可以与图像传感测量装置分开进行安装和储存。在工作时，复色光源经由光纤传输，在第一光纤接口12出射，此时其相当于一个在第一光纤接口的点光源，经由光纤耦合器传输到光谱共焦镜头后端镜组11后依次经第二分光结构10、第一分光结构4、共用镜头组3出射至物面2，在物面2发生反射后再依次经共用镜头组3、第一分光结构4、第二分光结构10、光谱共焦镜头后端镜组11入射至第一光纤接口12，之后经光纤耦合器传导至连接光谱接收器14的第二光纤接口13，光谱接收器包括用于分离光谱的分光装置和线阵光接收器，分光装置将传输过来的光谱分离后成像在线阵光接收器上，从而进行光谱共焦测量；第二分光结构10从光谱共焦光路上分离出平行于主光路的同轴照明光路，同轴照明光路包括用于给主光路提供同轴照明光源17，从而主光路不需要另外再外接同轴光源。同轴照明光源17依次经第二分光结构10、第一分光结构4、共用镜头组3出射至物面2，从而为主光路的进行同轴照明，在物面2发生反射后依次经共用镜头组3、第一分光结构4、前固定镜头组5、变倍镜头组6、补偿镜头组7、后固定镜头组9后在主像面1成像，进行图像检测。本实施例中，所述主像面1具体为面阵CCD、线阵CCD、面阵CMOS、线阵CMOS中的一种，线阵光接收器具体为线阵CCD或是线阵CMOS，所述第一分光结构4和第二分光结构10具体为分光片或分光棱镜。最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本技术的技术方案而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度测量装置，包括共用光路、主光路与光谱共焦测量光路，共用光路包括共用镜头组(3)和第一分光结构(4)，主光路包括主光路后端镜组和主像面(1),所述主光路后端镜组使主光路的光线聚焦在主像面(1)以成像，其特征在于：所述光谱共焦测量光路包括光谱共焦镜头后端镜组(11)、光纤耦合器、光谱接收器(14)和复色光源，所述复色光源经过光纤耦合器将光发送至光谱共焦镜头后端镜组(11)，然后经光谱共焦镜头后端镜组(11)连接至第一分光结构(4)，第一分光结构(4)将共用光路与光谱共焦测量光路耦合，从而共用光路作为光谱共焦测量光路的前端器件使用，复色光源作为光谱共焦测量光路的测试光源发送至物面形成测试信号，光谱共焦镜头后端镜组(11)将反射回的测试信号经由光纤耦合器传输至光谱接收器(14),所述光谱接收器(14)包括用于分离光谱的分光结构和线阵光接收器，第一分光结构(4)将共用光路与主光路耦合，从而共用光路作为主光路的前端器件使用，物面反射的光依序经过共用镜头组(3)、第一分光结构(4)、主光路后端镜组后在主像面(1)上成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种多自由度测量装置，包括共用光路、主光路与光谱共焦测量光路，共用光路包括共用镜头组(3)和第一分光结构(4)，主光路包括主光路后端镜组和主像面(1),所述主光路后端镜组使主光路的光线聚焦在主像面(1)以成像，其特征在于：所述光谱共焦测量光路包括光谱共焦镜头后端镜组(11)、光纤耦合器、光谱接收器(14)和复色光源，所述复色光源经过光纤耦合器将光发送至光谱共焦镜头后端镜组(11)，然后经光谱共焦镜头后端镜组(11)连接至第一分光结构(4)，第一分光结构(4)将共用光路与光谱共焦测量光路耦合，从而共用光路作为光谱共焦测量光路的前端器件使用，复色光源作为光谱共焦测量光路的测试光源发送至物面形成测试信号，光谱共焦镜头后端镜组(11)将反射回的测试信号经由光纤耦合器传输至光谱接收器(14),所述光谱接收器(14)包括用于分离光谱的分光结构和线阵光接收器，第一分光结构(4)将共用光路与主光路耦合，从而共用光路作为主光路的前端器件使用，物面反射的光依序经过共用镜头组(3)、第一分光结构(4)、主光路后端镜组后在主像面(1)上成像。


2.根据权利要求1所述的一种多自由度测量装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓军，杜勇刚，周峰，
申请(专利权)人：东莞市普密斯精密仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44