CN105157623A - To光电探测器同轴度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种TO光电探测器同轴度检测装置，由二维位移平台、旋转传动装置、安装座、CCD成像仪和显示器组成；另外，本发明还提出了一种基于前述同轴度检测装置的检测方法；本发明的有益技术效果是：提出了一种TO光电探测器同轴度检测装置及检测方法，该技术硬件结构简单，操作方便快捷，能大幅提高检测的效率，检测结果准确可靠。

Description

TO光电探测器同轴度检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种TO光电探测器装配同轴度检测技术，尤其涉及一种TO光电探测器同轴度检测装置及方法。

背景技术

TO光电探测器的结构中，先单独加工出芯片和壳体，然后通过AB胶将芯片和壳体粘接成一个整体，由于粘接操作和部件加工尺寸都难以避免地存在误差，为了确保TO光电探测器的探测精度，在出厂时，必须对TO光电探测器上的壳体和芯片的安装同轴度进行检测，从而筛选出不合格产品、保证产品品质。

现有技术中，常用的同轴度检测方式是：在壳体和芯片上分别设置标记，然后通过成像设备将标记放大后，测量出壳体和芯片上的标记的相对坐标，然后用勾股定理计算获得同轴度数值；前述检测方式存在如下缺点：

1）由于加工误差的存在，不同壳体的尺寸不可能完全一致，从而导致壳体上的标记位置存在差异，因此，对于每个TO光电探测器，都需要重新对其壳体上的标记进行精确定位，操作效率十分低下，严重影响检测效率；

2）对于单个TO光电探测器来说，由于误差的不可避免，壳体上的标记的坐标不可能精确确定，导致检测出来的结果可能不准确。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种TO光电探测器同轴度检测装置，其创新在于：所述TO光电探测器同轴度检测装置由二维位移平台、旋转传动装置、安装座、CCD成像仪和显示器组成；

所述旋转传动装置的底座与二维位移平台的上端面连接，旋转传动装置的传动轴与安装座连接，安装座位于旋转传动装置的上方；所述传动轴的旋转轴与二维位移平台的上端面垂直，安装座能在传动轴的带动下旋转；所述安装座用于夹持待检测的TO光电探测器，安装座上对应TO光电探测器物理中心的部位与所述旋转轴重合；所述CCD成像仪设置于安装座上方；所述显示器与CCD成像仪电气连接；显示器用于显示CCD成像仪拍摄到的图像；所述图像上附加有一标记，所述标记在CCD成像仪的成像区中的位置相对固定。

前述TO光电探测器同轴度检测装置的检测原理是：检测时，将待检测的TO光电探测器设置在安装座上，然后通过二维位移平台调节旋转传动装置的水平位置，使TO光电探测器的芯片中心（芯片版图设计及工艺刻蚀形成的全拉通或部分拉通的十字叉标记）在图像上的位置与图像上的标记重合，然后通过旋转传动装置传动TO光电探测器旋转：由于安装座上对应TO光电探测器物理中心的部位与旋转轴重合，若壳体和芯片的同轴度误差为0，则芯片中心应该与TO光电探测器的物理中心重合，TO光电探测器旋转时，由芯片中心所形成的轨迹就应该是一个点，若壳体和芯片的同轴度误差不为0，则说明芯片中心与TO光电探测器的物理中心不重合，TO光电探测器旋转时，由芯片中心所形成的轨迹就应该是一个圆，且圆的半径越大，说明同轴度误差也较大。

使用本发明时，只需将标记与芯片中心对准即可进行同轴度检测，而现有技术中，需要对每个TO光电探测器壳体上的标记都进行精确的坐标定位，并且后续过程中，还需要用勾股定理进行计算才能获得同轴度误差值；另外，现有技术中，是以芯片中心的坐标值相对于壳体上的标记的坐标值的差值检测出的同轴度，检测误差较大，而本发明中，是以芯片中心绕TO光电探测器的物理中心旋转所形成的轨迹检测出的同轴度，检测结果更加准确可信。

优选地，所述标记以物理方式形成在CCD成像仪的镜头光窗上。

优选地，所述标记以物理方式形成在显示器的屏幕上。

优选地，所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器的屏幕上。

对于允许同轴度存在一定误差的判定，所述标记可采用一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。圆圈的半径即为设定的同轴度误差范围，若芯片中心的轨迹始终位于圆圈范围内，则可判定同轴度误差在允许的范围内，否则，即可判定同轴度误差大于设定的同轴度误差范围。本领域技术人员应该清楚，标记中的圆圈在显示器上显示出来的尺寸与实际的物理尺寸存在差异，在应用时，需先将同轴度误差范围所对应的实际物理尺寸与圆圈在显示器上显示出来的尺寸进行标定。

圆圈在显示器上显示出来的尺寸与实际的物理尺寸，

基于前述的硬件方案，本发明还提出了一种TO光电探测器同轴度检测方法，所涉及的硬件包括待检测的TO光电探测器和TO光电探测器同轴度检测装置；

所述TO光电探测器同轴度检测装置的结构如前所述；

所述TO光电探测器包括壳体和安装在壳体上的芯片；所述芯片的光敏面由多个象限组成；所述光敏面的中心记为中心点；

其特征在于：按如下方法对TO光电探测器的同轴度进行检测：

1）将待检测的TO光电探测器设置在安装座上，TO光电探测器的光敏面朝上；

2）通过二维位移平台对旋转传动装置的水平位置进行调节，使图像上显示出的中心点与所述标记重合；

3）通过旋转传动装置传动TO光电探测器旋转；TO光电探测器旋转的过程中，观察中心点的轨迹，若由中心点的轨迹所形成的圆的半径越小，说明同轴度越好。

在“方法”方案中，优选地，所述标记的设置方式在如下三种方式中择一采用：

方式一：以物理方式形成在CCD成像仪的镜头光窗上；方式二：所述标记以物理方式形成在显示器的屏幕上；方式三：所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器的屏幕上。

在“方法”方案中，优选地，所述标记的形状在如下两种图案中择一采用：

图案一：所述标记为为一十字线；

图案二：所述标记为一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。

本发明的有益技术效果是：提出了一种TO光电探测器同轴度检测装置及检测方法，该技术硬件结构简单，操作方便快捷，能大幅提高检测的效率，检测结果准确可靠。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、TO光电探测器结构示意图；

图3、本发明的检测原理示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：二维位移平台1、旋转传动装置2、安装座3、CCD成像仪4、显示器5、壳体6、芯片7、TO光电探测器8、中心点A。

具体实施方式

一种TO光电探测器同轴度检测装置，其创新在于：所述TO光电探测器同轴度检测装置由二维位移平台1、旋转传动装置2、安装座3、CCD成像仪4和显示器5组成；

所述旋转传动装置2的底座与二维位移平台1的上端面连接，旋转传动装置2的传动轴与安装座3连接，安装座3位于旋转传动装置2的上方；所述传动轴的旋转轴与二维位移平台1的上端面垂直，安装座3能在传动轴的带动下旋转；所述安装座3用于夹持待检测的TO光电探测器，安装座3上对应TO光电探测器物理中心的部位与所述旋转轴重合；所述CCD成像仪4设置于安装座3上方；所述显示器5与CCD成像仪4电气连接；显示器5用于显示CCD成像仪4拍摄到的图像；所述图像上附加有一标记，所述标记在CCD成像仪4的成像区中的位置相对固定。

进一步地，所述标记以物理方式形成在CCD成像仪4的镜头光窗上。

进一步地，所述标记以物理方式形成在显示器5的屏幕上。

进一步地，所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器5的屏幕上。

进一步地，所述标记的形状为一十字线。

进一步地，所述标记为一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。

一种TO光电探测器同轴度检测方法，所涉及的硬件包括待检测的TO光电探测器和TO光电探测器同轴度检测装置；

所述TO光电探测器同轴度检测装置由二维位移平台1、旋转传动装置2、安装座3、CCD成像仪4和显示器5组成；所述旋转传动装置2的底座与二维位移平台1的上端面连接，旋转传动装置2的传动轴与安装座3连接，安装座3位于旋转传动装置2的上方；所述传动轴的旋转轴与二维位移平台1的上端面垂直，安装座3能在传动轴的带动下旋转；所述安装座3用于夹持待检测的TO光电探测器，安装座3上对应TO光电探测器物理中心的部位与所述旋转轴重合；所述CCD成像仪4设置于安装座3上方；所述显示器5与CCD成像仪4电气连接；显示器5用于显示CCD成像仪4拍摄到的图像；所述图像上附加有一标记，所述标记在CCD成像仪4的成像区中的位置相对固定；

所述TO光电探测器包括壳体6和安装在壳体6上的芯片7；所述芯片7的光敏面由多个象限组成；所述光敏面的中心记为中心点；

其创新在于：按如下方法对TO光电探测器的同轴度进行检测：

1）将待检测的TO光电探测器设置在安装座3上，TO光电探测器的光敏面朝上；

2）通过二维位移平台1对旋转传动装置2的水平位置进行调节，使图像上显示出的中心点与所述标记重合；

3）通过旋转传动装置2传动TO光电探测器旋转；TO光电探测器旋转的过程中，观察中心点的轨迹，若由中心点的轨迹所形成的圆的半径越小，说明同轴度越好。

进一步地，所述标记的设置方式在如下三种方式中择一采用：

方式一：以物理方式形成在CCD成像仪4的镜头光窗上；方式二：所述标记以物理方式形成在显示器5的屏幕上；方式三：所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器5的屏幕上。

进一步地，所述标记的形状在如下两种图案中择一采用：

图案一：所述标记为为一十字线；

图案二：所述标记为一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。

参见图2，图中是典型的四象限TO光电探测器，其中心点可根据芯片版图设计及工艺刻蚀形成的全拉通的十字叉标记来进行识别，另外，本发明还能用于单象限或其他数量的多象限TO光电探测器；参见图3，图中标记B所对应的圆圈即为同轴度误差的允许范围，标记A1所对应的圆圈即为同轴度误差满足要求的TO光电探测器的中心点的转动轨迹，标记A2所对应的圆圈即为同轴度误差不满足要求的TO光电探测器的中心点的转动轨迹。

Claims (9)

1.一种TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述TO光电探测器同轴度检测装置由二维位移平台（1）、旋转传动装置（2）、安装座（3）、CCD成像仪（4）和显示器（5）组成；

所述旋转传动装置（2）的底座与二维位移平台（1）的上端面连接，旋转传动装置（2）的传动轴与安装座（3）连接，安装座（3）位于旋转传动装置（2）的上方；所述传动轴的旋转轴与二维位移平台（1）的上端面垂直，安装座（3）能在传动轴的带动下旋转；所述安装座（3）用于夹持待检测的TO光电探测器，安装座（3）上对应TO光电探测器物理中心的部位与所述旋转轴重合；所述CCD成像仪（4）设置于安装座（3）上方；所述显示器（5）与CCD成像仪（4）电气连接；显示器（5）用于显示CCD成像仪（4）拍摄到的图像；所述图像上附加有一标记，所述标记在CCD成像仪（4）的成像区中的位置相对固定。

2.根据权利要求1所述的TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述标记以物理方式形成在CCD成像仪（4）的镜头光窗上。

3.根据权利要求1所述的TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述标记以物理方式形成在显示器（5）的屏幕上。

4.根据权利要求1所述的TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器（5）的屏幕上。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述标记的形状为一十字线。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的TO光电探测器同轴度检测装置，其特征在于：所述标记为一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。

7.一种TO光电探测器同轴度检测方法，所涉及的硬件包括待检测的TO光电探测器和TO光电探测器同轴度检测装置；

所述TO光电探测器同轴度检测装置由二维位移平台（1）、旋转传动装置（2）、安装座（3）、CCD成像仪（4）和显示器（5）组成；所述旋转传动装置（2）的底座与二维位移平台（1）的上端面连接，旋转传动装置（2）的传动轴与安装座（3）连接，安装座（3）位于旋转传动装置（2）的上方；所述传动轴的旋转轴与二维位移平台（1）的上端面垂直，安装座（3）能在传动轴的带动下旋转；所述安装座（3）用于夹持待检测的TO光电探测器，安装座（3）上对应TO光电探测器物理中心的部位与所述旋转轴重合；所述CCD成像仪（4）设置于安装座（3）上方；所述显示器（5）与CCD成像仪（4）电气连接；显示器（5）用于显示CCD成像仪（4）拍摄到的图像；所述图像上附加有一标记，所述标记在CCD成像仪（4）的成像区中的位置相对固定；

所述TO光电探测器包括壳体（6）和安装在壳体（6）上的芯片（7）；所述芯片（7）的光敏面由多个象限组成；所述光敏面的中心记为中心点；

其特征在于：按如下方法对TO光电探测器的同轴度进行检测：

1）将待检测的TO光电探测器设置在安装座（3）上，TO光电探测器的光敏面朝上；

2）通过二维位移平台（1）对旋转传动装置（2）的水平位置进行调节，使图像上显示出的中心点与所述标记重合；

3）通过旋转传动装置（2）传动TO光电探测器旋转；TO光电探测器旋转的过程中，观察中心点的轨迹，若由中心点的轨迹所形成的圆的半径越小，说明同轴度越好。

8.根据权利要求7所述的TO光电探测器同轴度检测方法，其特征在于：所述标记的设置方式在如下三种方式中择一采用：

方式一：以物理方式形成在CCD成像仪（4）的镜头光窗上；方式二：所述标记以物理方式形成在显示器（5）的屏幕上；方式三：所述标记由软件生成，与图像一起显示在显示器（5）的屏幕上。

9.根据权利要求8所述的TO光电探测器同轴度检测方法，其特征在于：所述标记的形状在如下两种图案中择一采用：

图案一：所述标记为为一十字线；

图案二：所述标记为一圆圈和一十字线重叠而成的标靶，所述圆圈的圆心与十字线的中心重合。