CN102103247B - 影像测量仪的同轴光对焦装置 - Google Patents
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Abstract
一种影像测量仪的同轴光对焦装置，包括光学装置、通过转接环与该光学装置相连的同轴光装置及影像攫取装置，所述光学装置根据同轴光装置所发出的光线对所述待测工件进行光学成像，所述影像攫取装置用于通过所述光学装置感应所述待测工件的图像并将其转换为电信号以传输给电脑系统进行对焦分析。所述同轴光装置包括依次安装的散热片及散射板，该散热片及时散发同轴光装置在发出光线时所产生的热量，该散射板将同轴光装置所发出的光线进行均匀传播。上述影像测量仪的对焦装置可使待测工件的表面受光均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种对焦装置，尤其涉及一种影像测量仪的同轴光对焦装置。
背景技术
影像量测是目前精密量测领域中最广泛使用的量测方法，该方法不仅精度高，而且量测速度快。影像量测主要用于零件或者部件的尺寸误差和形位误差的测量，对保证产品质量起着重要的作用。
一般而言，在测量待测工件的轮廓或表面高度前，通常需要进行影像对焦，使得待测工件的表面到镜头的距离等于焦距，能否准确的对焦，对保证测试的精度起着重要的作用。影像自动对焦方法为：在一定范围内移动电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)的镜头，并不断获取待测工件表面的影像，然后根据获取的影像计算出CCD镜头的焦点位置。然而，在对焦的过程中，由于光源发出的光中间亮，外围比较暗，光源发出的光不均匀，使被测工件表面受光不均匀，降低对焦的准确性，况且，在光源发光的过程中会产生很多的热量，热量会使光的波长发生改变，从而也影响对焦的准确性。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种影像测量仪的同轴光对焦装置，其可以使被测工件表面受光均匀，提高了对焦的准确性。
一种影像测量仪的同轴光对焦装置，包括光学装置、通过转接环与该光学装置相连的同轴光装置及影像攫取装置，所述光学装置根据同轴光装置所发出的光线对所述待测工件进行光学成像，所述影像攫取装置用于通过所述光学装置感应所述待测工件的图像并将其转换为电信号以传输给电脑系统进行对焦分析。所述同轴光装置包括依次安装的散热片及散射板，该散热片及时散发同轴光装置在发出光线时所产生的热量，该散射板将同轴光装置所发出的光线进行均匀传播。
上述影像测量仪的同轴光对焦装置在待测工件表面进行对焦时，可利用所述同轴光装置内部安装的散射板，使同轴光装置发射的光线传播均匀，从而使被测工件表面受光均匀，同时利用所述同轴光装置内部安装的散热片进行散热，确保光的波长在一定的范围之内，提高了对焦的准确性。
附图说明
图1是本发明影像测量仪较佳实施方式的立体图。
图2是图1中同轴光对焦装置较佳实施方式的立体图。
图3是图2中同轴光对焦装置较佳实施方式的分解立体图。
图4是图2中同轴光对焦装置的剖面示意图。
图5是图2中同轴光对焦装置的内部结构示意图。
主要元件符号说明
| 同轴光对焦装置 | 500 |
| 影像测量仪 | 1 |
| 工作台 | 2 |
| 龙门架 | 3 |
| 顶罩 | 4 |
| 工件 | 5 |
| 同轴光装置 | 10 |
| 同轴光源 | 110 |
| 散热片 | 120 |
| 散射板 | 130 |
| 转接环 | 20 |
| 光学装置 | 30 |
| 半透半反射镜 | 300 |
| 第一透镜 | 310 |
| 第二透镜 | 320 |
| 影像攫取装置 | 330 |
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。
参考图1至图5，本发明影像测量仪1的较佳实施方式包括与水平面平行的工作台2、跨设于该工作台2的龙门架3、固设于该龙门架3中部的顶罩4及同轴光对焦装置500。所述同轴光对焦装置500包括同轴光装置10、转接环20、光学装置30及安装在该光学装置30上方的影像攫取装置330。所述转接环20用于连接同轴光装置10和光学装置30。所述影像测量仪1还设有X轴传动系统、Y轴传动系统及Z轴传动系统(图未示)。所述X轴传动系统用以驱动所述顶罩4沿如图1所示的机械坐标系的X轴移动，所述Y轴传动系统用以驱动所述工作台2沿所述机械坐标系的Y轴移动。所述X轴及Y轴分别平行于所述工作台2。所述Z轴传动系统用以驱动所述同轴光装置10、转接环20、光学装置30及影像攫取装置330沿所述机械坐标的Z轴移动，用以使所述光学装置30对位于所述工作台2上的待测工件5对焦。
所述光学装置30包括第一透镜310、第二透镜320及一半透半反射镜300，所述第一透镜310及第二透镜320分别安装于该光学装置30的壳体的两端，以对所述待测工件5进行光学成像，所述半透半反射镜300位于所述第一透镜310、第二透镜320之间，且与该光学装置30的壳体的轴成45度夹角。
所述影像攫取装置330通过该第二透镜320(如图4所示)感应由所述光学装置30所形成的待测工件5的图像并将其转换成电信号传输给电脑系统(图未示)进行对焦分析。该电脑系统包括显示装置，用以显示所述影像攫取装置330所攫取的图像。所述影像攫取装置330可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像头，也可以是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像头。
所述同轴光装置10包括装设于该同轴光装置10的壳体前端的同轴光源110，散热片120及散射板130，所述同轴光源110，散热片120及散射板130依次安装于该同轴光装置10的壳体内部，如图4所示。所述同轴光源110为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源。所述散热片120用于使同轴光源110在发光时产生的热量及时传导到散热片120上，再经散热片120散发到周围空气中。一般而言，同轴光源110在发光时产生的热量越大，波长的改变越大，及时将同轴光源110在发光时产生的热量传导到散热片120上，能够避免同轴光源110在发光时产生的热量导致波长超过范围，从而确保了对焦的准确性。在本较佳实施例中，该散热片120可以是铝散热片、铜散热片、铜铝结合散热片或者热管散热片。所述散射板130是压克力(ACRYLIC)板，如图4所示，同轴光源110发出的光经过散射板130之后，光线传播的更加均匀。
所述同轴光装置10通过上述结构照亮待测工件5可使该待测工件5表面受光均匀。具体内容描述如下：
开启所述同轴光源110，该同轴光源110所发出的光线依次通过所述散热片120、散射板130、半透半反射镜300以及第二透镜320投射在所述待测工件5的表面。此时，所述光学装置30将对所述待测工件5的表面进行成像。所述影像攫取装置330通过该第二透镜320感应由所述光学装置30所形成的待测工件5的图像并将其转换为电信号传输给所述电脑系统，该电脑系统通过运算得出所述待测工件5的图像的清晰度及对比度，由该清晰度及对比度可判定所述待测工件5的焦点位置。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种影像测量仪的同轴光对焦装置，包括光学装置、同轴光装置及影像攫取装置，所述光学装置根据同轴光装置所发出的光线对待测工件进行光学成像，所述影像攫取装置通过所述光学装置感应该待测工件的图像并将该图像转换为电信号传输给电脑系统进行对焦分析，其特征在于：
所述同轴光装置通过转接环与上述光学装置相连；
该同轴光装置包括依次安装的散热片及散射板，该散热片及时散发同轴光装置在发出光线时所产生的热量以避免同轴光源在发光时产生的热量导致波长超过范围，及该散射板将同轴光装置所发出的光线进行均匀传播；及
该电脑系统通过运算得出所述待测工件的图像的清晰度及对比度，由该清晰度及对比度判定所述待测工件的焦点位置；
所述光学装置包括第一透镜与第二透镜，及位于该第一透镜与第二透镜之间且与该第二透镜不平行的半透半反射镜；及
所述同轴光源发射的光线依次通过所述散热片、散射板、半透半反射镜及第二透镜投射至所述待测工件的表面，对该待测工件进行对焦。
2.如权利要求1所述的影像测量仪的同轴光对焦装置，其特征在于：所述散热片是铝散热片、铜散热片、铜铝结合散热片或者热管散热片。
3.如权利要求1所述的影像测量仪的同轴光对焦装置，其特征在于：所述散射板是压克力板。
4.如权利要求1所述的影像测量仪的同轴光对焦装置，其特征在于：所述同轴光装置还包括一同轴光源。
5.如权利要求4所述的影像测量仪的同轴光对焦装置，其特征在于：所述光源为LED光源。
6.如权利要求1所述的影像测量仪的同轴光对焦装置，其特征在于：所述影像攫取装置是CCD摄像头或CMOS摄像头。
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