CN101620389B - 成像装置、对其组件的安装进行检测的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光成像技术领域，公开成像装置、对其组件的安装进行检测的方法及装置。所述方法包括：使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息。本发明实施例可以对成像装置中的组件的安装进行检测，从而可以根据检测结果对安装不符合要求的组件进行调整，进而提高成像装置的成像质量。

Description

成像装置、对其组件的安装进行检测的方法及装置

技术领域

本发明涉及激光成像技术领域，尤其涉及成像装置、对成像装置中组件的安装进行检测的方法及装置。

背景技术

近年来，激光成像技术受到了广泛的应用。在激光成像装置中包括具有感光材料的成像面、承载成像面的运动机构以及曝光模块等，其中，曝光模块通过与待成像图像的图像信息对应的调制光束对成像面进行曝光，通过运动机构带动成像面沿扫描方向的移动，或者结合曝光模块的运动，完成对待成像图像的曝光。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，成像装置中组件的安装很可能与设计之初的理想情况不相符，例如成像面对承载成像面的运动机构的贴合程度不均匀、或该运动机构的安装可能发生整体偏移等，这些均可能会影响成像装置的成像质量，因此需要对成像装置中的组件的安装进行检测，以便对其进行调整。

发明内容

本发明实施例提供成像装置、对成像装置中组件的安装进行检测的方法及装置，可以检测成像装置中组件的安装状况。

一种对成像装置中组件的安装进行检测的方法，包括：

使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；

对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息；

所述影像检测模块包括成像透镜、激光器及第一影像传感器，所述使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像的步骤具体为：

使所述激光器发出的激光分别照射所述被测组件上的目标区和参考区；

通过所述成像透镜将被目标区和参考区散射的光分别成像在所述第一影像传感器上，获得所述第一影像及第二影像；

所述被测组件包括承载于第一运动机构上的成像面和承载该成像面的该第一运动机构和安装在承载该成像面的该第一运动机构上的、用于确定曝光头的曝光影像偏差信息的第二影像传感器；所述第二影像传感器安装于该第一运动机构上设置的凹槽内，使所述第二影像传感器的感光面与所述成像面的上表面相切。

一种成像装置，包括承载成像面的第一运动机构和通过与待成像图像的图像信息对应的调制光束对所述成像面进行曝光的曝光头，所述装置还包括：

影像检测模块和第二运动机构，所述第二运动机构承载所述影像检测模块进行移动，使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；以及，

处理模块，用于对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息；

所述影像检测模块包括激光器、成像透镜及第一影像传感器，

所述激光器用于发出激光照射所述被测组件上的目标区和参考区；

所述成像透镜用于将被目标区和参考区散射的光分别成像在所述第一影像传感器上，获得所述第一影像及第二影像；

所述被测组件包括所述成像面和承载该成像面的第一运动机构和安装在承载该成像面的该第一运动机构上的第二影像传感器；所述第二影像传感器安装于该第一运动机构上设置的凹槽内，使所述第二影像传感器的感光面与所述成像面的上表面相切。

本发明实施例利用三角法测量原理，先分别对被测组件的目标区及其参考区进行检测，然后对两者的成像位置进行比较，根据比较结果确定被测组件的安装状况信息。因此，本发明实施例可以对成像装置中的组件的安装进行检测，从而可以根据检测结果对安装不符合要求的组件进行调整，进而提高成像装置的成像质量。

附图说明

图1是本发明检测装置实施例的结构图；

图2是本发明检测装置实施例中三角法测量原理的示意图；

图3是本发明成像装置实施例一的结构图；

图4是本发明成像装置实施例二的立体示意图；

图5是本发明成像装置实施例二的平面示意图；

图6是本发明成像装置实施例二中影像传感器的安装示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例提供的成像装置、对成像装置中组件的安装进行检测的方法及装置的推荐实施例进行详细说明。

参考图1，本发明对成像装置中组件的安装进行检测的装置实施例包括：

影像检测模块110和运动机构120，运动机构120承载影像检测模块110进行移动，使影像检测模块110分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像。其中，参考区主要是从被测组件的安装符合理想要求时，影像检测模块所检测的其成像位置与目标区的成像位置相同的区域中选取的。值得注意的是，本发明实施例中所说的区或区域包括只有单个像素点的情况。

处理模块130，用于对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息。

在本发明实施例中，运动机构120可以是做直线运动，其可以包括两根线性滑轨、滚珠丝杆、伺服马达和光栅尺。

在本发明实施例中，影像检测模块110可以包括成像透镜、激光器及影像传感器。其中，影像传感器的类型可以是CCD，由于影像传感器外部一般有一层CCD保护玻璃，而需要检测的是CCD的感光层，为了准确找到感光层反射出来的像，因而可以选用红外激光器。这是利用普通保护玻璃对红外线的反射率只有约9％，因此比较容易找到感光层在传感器中成的像。

本发明实施例中对成像装置中组件的安装进行检测主要是基于三角法测量原理。三角法测量是一种非接触式位置量测技术，如图2所示，当光源201发出的光线照射在不透明的被测物体204上时，照射点P1上的散射光经过透镜202在影像传感器203上成像为P1′，若被测物体204的位置发生偏移(如图2中204′)，光源201发出的光线在被测物体上的照射点为P2，相应的其在影像传感器203上成像为P2′；这样，通过比较在影像传感器203上成像位置的差异，可以得到被测物体204的位置偏移情况。

本发明实施例中基于三角法测量原理对成像装置中的被测组件进行检测时，先分别对被测组件的目标区及其参考区进行检测，然后对两者的成像位置进行比较，根据比较结果确定被测组件的安装状况信息。因此，本发明实施例可以对成像装置中的组件的安装进行检测，从而可以根据检测结果对安装不符合要求的组件进行调整，进而提高成像装置的成像质量。

需要注意的是，本发明检测装置既可以作为单独存在的治具供装配或维修使用，在检测结束后从成像装置中拆卸出来，也可以作为成像装置的组成部分固定在成像装置中。为此，本发明还提供成像装置的实施例。

参考图3，本发明成像装置实施例一的成像装置中包括：

成像面310、承载成像面310的第一运动机构320，以及通过与待成像图像的图像信息对应的调制光束对成像面310进行曝光的曝光头330。

影像检测模块340和第二运动机构350，第二运动机构340承载影像检测模块330进行移动，使影像检测模块340分别在被测区的对应位置处，对成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；其中，参考区主要是从在被测组件的安装符合理想要求时，影像检测模块所检测的其成像位置与目标区的成像位置相同的区域中选取的。

处理模块360，用于对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定被测组件的安装状况信息。

在本实施例中，影像检测模块可以用于对成像面或承载成像面的第一运动机构的安装进行检测，例如可以对成像面相对于第一运动机构的贴合程度进行检测、或者对第一运动机构的安装是否发生整体偏移进行检测等。

在本发明更多实施例中，可以在成像装置中设置用于检测曝光头的曝光影像偏差信息的影像传感器，并利用影像检测模块对该影像传感器的安装进行检测。下面参考图4至图6，对该实施例进行详细说明：

本实施例成像装置包括：

圆柱体成像鼓401、置于圆柱体成像鼓401外表面上的覆有感光材料的成像面402、用于夹紧和固定成像面402的版夹403、404，还包括用于驱动圆柱体成像鼓401沿其轴线405旋转(图中以Y表示)的电机406，以及用于获取圆柱体成像鼓401的旋转角度的旋转编码器。

曝光装置410以及用于承载曝光装置沿图中X方向移动的直线运动机构411；其中，曝光装置410可以包括作为光源的激光器、光学裂束系统和一组联动的曝光头412，曝光头412包括激光成像器件413和成像镜片组，各曝光头412可以是等间距分布；直线运动机构411可以包括两根线性滑轨415、滚珠丝杆416、伺服马达417和光栅尺418，图中所示的X方向与圆柱体成像鼓401的轴线405相平行。

本实施例的成像装置还包括控制模块，控制模块包括图像处理模块和输出接口；其中图像处理模块用于产生用于控制激光成像器件曝光的分像子图像，输出接口用于向各激光成像器件实时输出根据各自的分像子图像确定的曝光控制信号。

本实施例成像装置的成像原理是：图像处理模块将待成像图像进行X方向上的分像处理，形成多个分像子图像，将所形成的多个分像子图像与曝光头412一一关联，使各曝光头分别完成所关联的像素区域的曝光成像。在曝光装置中，光学裂束系统将激光器产生的单束原始激光分裂成多束，分裂后的多束激光与上述在位置上连续的曝光头一一对应，其中各激光成像器件按照控制模块的输出接口输出的待曝光像素的曝光控制信号，对输入到本曝光头的激光束进行调制，使调制后的激光束的能量/强度与所述待曝光像素的亮暗等特征相符，调制后的光束再经成像镜片聚焦后沿垂直于圆柱体成像鼓的轴线405的方向，照射到成像面402上，完成一次曝光。通过圆柱体成像鼓401带动成像面402沿其轴线405的旋转运动(图中Y方向)，结合上述的曝光装置沿X方向的直线运动，完成对分像后的像素区域中所有像素的曝光，各曝光头在成像面上形成的曝光影像拼接在一起，形成所述待成像图像的完整的曝光影像。

在实际成像过程中，由于加工、安装及系统误差的影响，曝光头在成像面上形成的实际曝光影像较理想情况可能会出现偏差，从而导致成像后的图像产生各种缺陷。在本实施例中，为检测曝光头412的曝光影像偏差，在圆柱体成像鼓401上还安装有与各曝光头412一一对应的影像传感器407，影像传感器407的位置可以被安排在版夹403和404之间。如图6所示，为使安装后的影像传感器407与曝光头412间的距离与曝光头412相对于成像面402的距离相一致，可以在圆柱体成像鼓401上安装影像传感器407的位置处设置凹陷(例如可以是凹槽)，将影像传感器407安装在相应的位置的凹陷内，并使影像传感器407的感光面B与成像面402的上表面C相切。

根据本发明实施例的结构，当需要检测曝光头的曝光影像偏差时，可以通过直线运动机构411驱动曝光装置在X方向上移动，使各曝光头移动到与其对应的影像传感器相应的位置，在该位置处，使曝光头发出检测光束对影像传感器进行曝光，影像传感器可以将检测光束转换为相应的电信号，以此来确定曝光头的曝光影像偏差。举例来说，由于在与影像传感器相应的位置处曝光时，理论上各曝光头的检测光束会到达影像传感器的中心位置处，而且在影像传感器上形成的光斑的形状及面积也都应是符合理论要求的。然而，若曝光头的安装出现偏移，例如在垂直于曝光头的发射光束的方向的安装平面上出现偏移时，曝光头的检测光束会发生偏移，因而影像传感器所检测的曝光影像的位置也会偏离影像传感器的中心位置，或者，曝光头相对于成像面的焦距出现偏差时，影像传感器所检测的曝光影像的面积也会出现偏差。因此，通过影像传感器输出的电信号，就可以确定曝光头的曝光影像偏差。

本实施例成像装置还包括用于对成像装置中的组件的安装进行检测的影像检测模块430和第二运动机构440，第二运动机构440承载影像检测模块430进行移动，使影像检测模块430分别在被测区的对应位置处，对成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；其中，参考区主要是从在被测组件的安装符合理想要求时，影像检测模块所检测的其成像位置与目标区的成像位置相同的区域中选取的。其中，影像检测模块430可以包括成像透镜425、红外激光器423及影像传感器426。第二运动机构440优选做直线运动，包括两根线性滑轨419、滚珠丝杆420、伺服马达421和光栅尺422，其运动方向与圆柱体成像鼓401的轴线405相平行。

处理模块，用于对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定被测组件的安装状况信息。

当影像检测模块430用于对影像传感器407的安装进行检测时，可以使影像检测模块430分别移动到对应于被测影像传感器及其参考区(如图5示出的427及428)的对应位置处，对被测影像传感器上的点427及成像面402上的点428进行检测，并相应获得427的成像位置及428的成像位置。处理模块对这两个成像位置进行比较，根据比较结果确定被测影像传感器的安装高度偏差，若此高度偏差值超过预置的阈值，认为该被测影像传感器的安装不合格，可以输出调整被测组件的安装高度的提示信息，否则，认为该被测影像传感器的安装合格。

在上述实施例中，采用圆柱体成像鼓作为承载成像面的运动机构，可以理解的，在本发明更多实施例中，也可以采用内鼓式机构或平台式机构来承载成像面。

在上述实施例中，影像传感器的类型可以是CCD或CMOS。

本发明还提供检测成像装置中组件的安装高度偏差的方法，本实施例方法包括：

使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；

对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息。

在本发明实施例中，所述被测组件的安装状况信息可以是被测组件的安装高度偏差；所述确定所述被测组件的安装状况信息后还包括：判断所述安装高度偏差是否超过预置的阈值，若是，则输出调整被测组件的安装高度的提示信息。

在本发明实施例中，所述被测组件包括承载于运动机构上的成像面、承载成像面的运动机构、和/或安装在承载成像面的运动机构上的、用于确定曝光头的曝光影像偏差信息的影像传感器。

以上对本发明实施例所提供的成像装置、对成像装置中组件的安装进行检测的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种对成像装置中组件的安装进行检测的方法，其特征在于，所述方法包括：

使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；

对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息；

所述影像检测模块包括成像透镜、激光器及第一影像传感器，所述使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像的步骤具体为：

使所述激光器发出的激光分别照射所述被测组件上的目标区和参考区；

通过所述成像透镜将被目标区和参考区散射的光分别成像在所述第一影像传感器上，获得所述第一影像及第二影像；

所述被测组件包括承载于第一运动机构上的成像面和承载该成像面的该第一运动机构和安装在承载该成像面的该第一运动机构上的、用于确定曝光头的曝光影像偏差信息的第二影像传感器；所述第二影像传感器安装于该第一运动机构上设置的凹槽内，使所述第二影像传感器的感光面与所述成像面的上表面相切。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述被测组件的安装状况信息具体是被测组件的安装高度偏差；

所述确定所述被测组件的安装状况信息后还包括：判断所述安装高度偏差是否超过预置的阈值，若是，则输出调整被测组件的安装高度的提示信息。

3.一种成像装置，包括承载成像面的第一运动机构和通过与待成像图像的图像信息对应的调制光束对所述成像面进行曝光的曝光头，其特征在于，所述装置还包括：

影像检测模块和第二运动机构，所述第二运动机构承载所述影像检测模块进行移动，使影像检测模块分别在被测区的对应位置处，对所述成像装置中被测组件上的目标区及该目标区的参考区进行检测，获得第一影像及第二影像；以及，

处理模块，用于对第一影像中目标区的成像位置及第二影像中参考区的成像位置进行比较，根据比较结果确定所述被测组件的安装状况信息；

所述影像检测模块包括激光器、成像透镜及第一影像传感器，

所述激光器用于发出激光照射所述被测组件上的目标区和参考区；

所述成像透镜用于将被目标区和参考区散射的光分别成像在所述第一影像传感器上，获得所述第一影像及第二影像；

所述被测组件包括所述成像面和承载该成像面的第一运动机构和安装在承载该成像面的该第一运动机构上的第二影像传感器；所述第二影像传感器安装于该第一运动机构上设置的凹槽内，使所述第二影像传感器的感光面与所述成像面的上表面相切。

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