CN102928385A - 一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置 - Google Patents

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张红鑫
孙明哲
卜和阳
卢振武
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Abstract

一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，属于光学检测技术领域，为解决现有技术对光学系统杂散光检测方法成本高、设备便携性差及效率低的问题，该装置由照明系统、有限远距离成像系统和CCD系统组成；有限远距离成像系统的物方位置为待检透镜表面，像方位置放置CCD系统，且待检透镜、有限远距离成像系统和CCD系统同轴放置，照明系统的出射光以倾斜角度入射到待检透镜上，照明系统的照明光被待检透镜聚焦后焦点在有限远距离成像系统之外，照明系统光线被待检透镜表面散射点散射后的光线由有限远距离成像系统成像在CCD系统上，该装置具有成本低、效率高、方便携带的优点。

Description

一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置
技术领域
本发明涉及一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，属于光学检测技术领域。
背景技术
目前，在高精尖的光学系统中，杂散光直接影响了系统的性能，而作为光学系统重要组成部分的光学透镜，其光洁度也一直影响着系统中杂散光的水平，但对于光学透镜的杂散光检测问题还没有直接的解决方法。通常是利用原子力显微镜等微观检测仪器进行表面微观检测，或者利用积分球等设备将透镜装配到镜头中以后再进行系统检测，这些方法都有成本高、设备便携性差和效率低等诸多缺点。系统杂散光问题也已经成为高端光学系统继续发展的瓶颈。
发明内容
本发明为解决现有技术对光学系统杂散光检测方法成本高、设备便携性差及效率低的问题，本发明提供一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，该装置由照明系统、有限远距离成像系统和CCD系统组成；有限远距离成像系统的物方位置为待检透镜表面，像方位置放置CCD系统，且待检透镜、有限远距离成像系统和CCD系统同轴放置，照明系统的出射光以倾斜角度入射到待检透镜上，光被待检透镜聚焦后焦点在有限远距离成像系统之外，照明系统的部分光被待检透镜表面散射点散射，散射后的光线由有限远距离成像系统成像在CCD系统上。
本发明的有益效果：本发明装置照明系统提供平行光，光束沿与待检透镜的光轴成一定角度方向入射到待检透镜表面，倾斜的照明光被待检透镜聚焦到有限远距离成像系统之外，以免影响检测观察；部分光入射到待检透镜的杂散点上被散射，形成散射光，散射光再经有限远距离成像系统成像在CCD系统上，从而实现待检透镜的杂散光检测，该装置具有成本低、效率高、方便携带的优点。
附图说明
图1：本发明一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置示意图。
图2：本发明一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置另一示意图。
图中：1、照明系统，2、待检透镜，3、有限远距离成像系统，4、CCD系统，5、目镜系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，该装置由照明系统1、有限远距离成像系统3和CCD系统4组成；有限远距离成像系统3的物方位置为待检透镜2表面，像方位置放置CCD系统4，且待检透镜2、有限远距离成像系统3和CCD系统4同轴放置，照明系统1的出射光以倾斜角度入射到待检透镜2上，光被待检透镜2聚焦后焦点在有限远距离成像系统3之外，照明系统1的部分光被待检透镜2表面散射点散射，散射后的光由有限远距离成像系统3成像在CCD系统4上。
照明系统1发出的光可以是平行光或者有一定发散角（会聚角）的光束，光束沿与待检透镜2的光轴成A角度方向倾斜入射到待检透镜2上。具体可用一个接收屏接收聚焦点，在其它装置及待检透镜不动的情况下，转换照明系统1的照射角度，即角度A，当接收屏接收到的焦点刚刚移出有限远距离成像系统3的视场时，此时的角度为θ，那么角度A的的范围应该大于等于θ而小于90°。
有限远距离成像系统3属于近距离成像，系统的放大倍率、数值孔径和视场由待检透镜2的面积和检测精度要求决定，系统设计波长为照明光源的波长。由于待检透镜2表面存在一定曲率且待检透镜2具有一定口径，简单成像会存在较大的像差。有限远距离成像系统3自物方第一片双胶合透镜为消色差透镜，第二片透镜起到场镜和准直的效果，最后三片透镜为消球差镜组，这样便可以在成像系统3的像方得到待检透镜2清晰的像。待检透镜2置于有限远距离成像系统3的物距位置，且待检透镜2要和有限远距离成像系统3同轴放置，照明系统1的部分光被待检透镜2的缺陷、瑕疵点或表面灰尘散射，形成散射光，这部分散射光对于有限远距离成像系统3来说，是以待检透镜2表面为物距的点光源所发出的，散射光经有限远距离成像系统3成像。
用CCD系统4接收以上散射光的像点，CCD置于有限远成像系统的像距位置且与有限远距离成像系统3同轴放置，和待检透镜2为共轭位置关系，CCD系统4采集的信号经电脑处理，经过显示屏进行观察，便可以观测到待检透镜的缺陷、瑕疵点的分布及灰尘污染物的密度。
如图2所示，本发明装置可以不用CCD系统4接收散射光的像点，而是将目镜系统5置于有限远距离成像系统3后，使目镜系统5的物面位置和有限远距离成像系统3的像面位置重合，由目镜系统5将散射光的像投影到无穷远，供人眼直接观察。

Claims (2)

1.一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，其特征是，该装置由照明系统（1）、有限远距离成像系统（3）和CCD系统（4）组成；有限远距离成像系统（3）的物方位置为待检透镜（2）表面，像方位置放置CCD系统（4），且待检透镜（2）、有限远距离成像系统（3）和CCD系统（4）同轴放置，照明系统（1）的出射光以倾斜角度入射到待检透镜（2）上，光被待检透镜（2）聚焦后焦点在有限远距离成像系统（3）之外，照明系统（1）的部分光被待检透镜（2）表面散射点散射，散射后的光由有限远距离成像系统（3）成像在CCD系统（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种便携式倾斜照明结构杂散光检测装置，其特征在于，所述CCD系统（4）可以替换成目镜系统（5），且光经散射后再经有限远距离成像系统（3）成像在目镜系统（5）的物面位置上。
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