CN112711129B - 微小孔壁成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了微小孔壁成像设备，包括斜置的复合镜，所述复合镜正下方固定安装有导光镜，所述导光镜下方固定连接有反射镜，所述复合镜正上方固定安装有图像缩放模组，所述图像缩放模组上方固定安装有CCD成像模块，所述图像缩放模组包括两个沿同竖直轴线放置且尺寸不同的凸透镜。本发明通过设置反光镜、导光镜、反射镜、图像缩放模块和CCD成像模块等，可以获取微小孔壁清晰图像，并且照明光路与成像光路分开，避免杂散光的影响，提高孔壁图像清晰度，同时独特的反光镜设计可以避免光爆现象，使得最终对微小孔内部进行清晰成像。

Description

微小孔壁成像设备

技术领域

本发明涉及光学成像设备技术领域，尤其涉及微小孔壁成像设备。

背景技术

在工件的加工与检测过程中，经常需要对工件的开槽或者开孔内壁信息进行检测，以保证工件加工的合格率，而由于工件自身形状或者尺寸所限，所以有时会难以直接检测开孔或开槽的信息，通常需要使用到微小孔壁成像设备。

然而现有技术中心缺乏大景深微小孔壁一次成像设备及系统，因此现有的设备系统对孔内壁成像不清晰，光照度不够，同时孔壁360度一次成像需要深入到孔内，并且旋转一周，结构复杂不易操作，内孔壁缺陷依赖人工补足，可靠性一致性没法保障。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的微小孔壁成像设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

微小孔壁成像设备，包括斜置的复合镜，所述复合镜正下方固定安装有导光镜，所述导光镜下方固定连接有反射镜，所述复合镜正上方固定安装有图像缩放模组，所述图像缩放模组上方固定安装有CCD成像模块，所述图像缩放模组包括两个沿同竖直轴线放置且尺寸不同的凸透镜。

优选地，所述复合镜包括环形有机玻璃和反光镜，所述环形有机玻璃呈环形，所述反光镜呈圆形，且所述反光镜固定嵌设在环形有机玻璃中间处。

优选地，所述反光镜的背面镜面涂刷有黑色隔光材料。

优选地，所述导光镜包括筒形有机玻璃和空心光通道。

优选地，所述空心光通道内壁上涂刷有黑色隔光材料。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置图像缩放模块和CCD成像模块等，利用凸透镜聚焦及光电转换等物理学原理，可以获取微小孔壁清晰图像；

2、通过设置筒形的导光镜，筒形有机玻璃与空心光通道分开，使得照明光路与成像光路分开，避免杂散光的影响，提高孔壁图像清晰度；

3、独特的反光镜设计，可以增加光通量，提升光照度，复合镜3背面涂上黑色隔光材料，有利于孔壁更清晰成像，避免中心光爆，可以使得最终对微小孔内部进行清晰成像。

附图说明

图1为本发明提出的微小孔壁成像设备的光路示意图；

图2为本发明提出的微小孔壁成像设备的复合镜示意图；

图3为本发明提出的微小孔壁成像设备的导光镜示意图。

图中：1、CCD成像模块；2、图像缩放模组；3、复合镜；301、环形有机玻璃；302、反光镜；4、导光镜；401、筒形有机玻璃；402、空心光通道；5、反射镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-3，微小孔壁成像设备，包括斜置的复合镜3，复合镜3包括环形有机玻璃301和反光镜302，环形有机玻璃301呈环形，反光镜302呈圆形，且反光镜302固定嵌设在环形有机玻璃301中间处。

反光镜302的背面镜面涂刷有黑色隔光材料。

独特的复合镜3的结构设计，可以增加光通量，提升光照度，复合镜3背面涂上黑色隔光材料，有利于孔壁更清晰成像，避免中心光爆。

复合镜3正下方固定安装有导光镜4，导光镜4包括筒形有机玻璃401和空心光通道402，筒形的导光镜4，使得照明光与成像光路分开，不会发生光线干扰现象，有利于成像更清晰的图像。

空心光通道402内壁上涂刷有黑色隔光材料。

导光镜4下方固定连接有反射镜5，复合镜3正上方固定安装有图像缩放模组2，图像缩放模组2上方固定安装有CCD成像模块1，图像缩放模组2包括两个沿同竖直轴线放置且尺寸不同的凸透镜，两个尺寸不同的凸透镜，通过其自身的聚焦作用，可以对原图像进行同比例放大或缩小。

需要说明的是，上述CCD成像模块1涉及的光电转换技术为本领域人员惯用技术手段，且非本发明的技术点，在此不多做赘述。

本发明中，当需要对待测攻坚进行成像时，将待测工件放置于反射镜5的正下方位置。首先，平行光打到复合镜3上的反光镜302的镜面上，反光镜302将光反射到导光镜4，经过空心光通道402，对被测工件进行照明。

随后待测工件内壁将光线反射到反射镜5的镜面上，进一步将内壁图像信息传入导光镜4的筒形有机玻璃401上,筒形有机玻璃401将内壁光学信息投射到环形有机玻璃301上，并经过环形有机玻璃301，之后内壁光学信息进入图像缩放模组2，对图像进行放大或者缩小。

最后将图像缩放模组2将内壁光学信息投射到CCD成像模块1，进行光电转换，最后输出电信号，在显示屏上进行显示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.微小孔壁成像设备，包括斜置的复合镜(3)，其特征在于，所述复合镜(3)正下方固定安装有导光镜(4)，所述导光镜(4)下方固定连接有反射镜(5)，所述复合镜(3)正上方固定安装有图像缩放模组(2)，所述图像缩放模组(2)上方固定安装有CCD成像模块(1)，所述图像缩放模组(2)包括两个沿同竖直轴线放置且尺寸不同的凸透镜；

所述复合镜(3)包括环形有机玻璃(301)和反光镜(302)，所述环形有机玻璃(301)呈环形，所述反光镜(302)呈圆形，且所述反光镜(302)固定嵌设在环形有机玻璃(301)中间处；

所述反光镜(302)的背面镜面涂刷有黑色隔光材料。

2.根据权利要求1所述的微小孔壁成像设备，其特征在于，所述导光镜(4)包括筒形有机玻璃(401)和空心光通道(402)。

3.根据权利要求2所述的微小孔壁成像设备，其特征在于，所述空心光通道(402)内壁上涂刷有黑色隔光材料。

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