CN201488713U - 光学测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种光学测量装置，其是将干涉仪与反射镜组同轴设置于一座体上，而座体上垂直连接于一支撑架，支撑架中间设有一滑轨，以供一调整座设置并做上下移动的动作，而支撑架侧边设有对应滑轨的光学尺，用以测量调整座的一移动距离值。调整座对应于反射镜组，反射镜组接收干涉仪输出的光讯号，并将其反射至调整座上的待测物，以产生一干涉条纹影像，并由显示器镜组显示移动距离值与干涉条纹影像。

Description

光学测量装置

技术领域

本实用新型有关一种光学仪器，特别是关于一种整合型的光学测量装置。

背景技术

目前产业用于产品测量及对位需求多元，以往使用单一功能调整装置来测量或对位单一产品的方式已达不到量产需求，遂有业者开发具有多轴调整装置，提升调整装置的功能，如图1所示，卧式光学测量装置包含干涉仪11、移动轨道12及多轴调整装置13，干涉仪11与移动轨道12设置于一光学平台14上，多轴调整装置13供一待测物置放，且利用多轴调整件让多轴调整装置13于移动轨道12上水平移动，以调整测量距离或调整待测物角度，而移动距离值与干涉仪11输出光讯号测量待测物的影像分别由两个显示器15、16显示，再将测量的数据通过一计算机进行分析。

然而，干涉仪11容易受振动干扰，所以必须置放于光学平台(光学桌)14上，由于干涉仪11是由用户自由摆放于光学平台14上，操作前，需先将干涉仪11与多轴调整装置13进行对位步骤，而测量过程中，干涉仪11容易受外力影响而产生振震动，使干涉仪11无法精准对位于待测物，让输出的光讯号有误差而失去测量准确度的问题。再者，虽可测量范围较大，但整个体积大且所占面积大，且需价格昂贵的光学平台14作为置放平台，整个光学测量装置的成本也就相对提高，因此不符合产业需求而大量生产。

为了提高操作便利性及符合产业需求而大量生产，如图2所示，适用于测量范围小的立式光学测量装置，是将干涉仪11、可置放待测物的多轴调整装置13及两显示屏15、16整合于一机台20上，干涉仪11设置于机台20的底座201，且垂直对应于多轴调整装置13，其中，干涉仪11与多轴调整装置13之间的测量距离约300mm。两个显示器15、16设置于机台20的侧边以供使用者方便浏览，由此，可提高操作的便利性，且可减少所占摆放空间，以符合产业需求而大量生产。然而，干涉仪11需配合不同的产品而增设标准镜头来进行测量，一旦干涉仪11增加标准镜头，会让原本干涉仪11与多轴调整装置13之间的测量距离随之变短，加上干涉仪本体的长度造成可测量的产品类型受限，而无法达到有效率的应用。

有鉴于此，故本实用新型提出一种光学测量装置，以有效改善前述的这些问题。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种光学测量装置，其应用于各种工作场合上，并具有抗振动、低成本、体积小、操作方便及检测迅速等优点。

本实用新型的另一目的是提供一种光学测量装置，其中干涉仪可视产品需求而更换或加装镜组而扩充测量口径，适用于各种尺寸平面或球面的镜面测量的实用性，可解决公知测量口径限制而无法因应不同产品的检测需求。

本实用新型的再一目的是提供一种光学测量装置，其将干涉仪与反射镜组同轴固定设置于一座体上，可省略公知进行对位的繁杂步骤，且可节省光学平台的成本支出，再者，座体更可具有防振效果以提高测量的稳定度。

本实用新型的又一目的是提供一种光学测量装置，其可解决公知光学测量装置的体积大且所占面积大，而造成携带或操作上极为不便利的问题。

为达到上述目的，本实用新型光学测量装置，为整合型的光学测量装置，其包括：

一座体；

一支撑架，垂直连接于该座体上，该支撑架具有一滑轨与一光学尺；

一调整座，设置于该支撑架的该滑轨上，且连接于该光学尺，该调整座利用该滑轨做上下移动的动作，并由该光学尺测量该调整座的一移动距离值，该调整座具有多个调整件及一平台，多个该调整件用以调整该平台的角度，该平台提供一待测物置放；

一干涉仪，设置于该座体上，并提供一光讯号；

一反射镜组，与该干涉仪同轴设置于该座体上，且对应该调整座的该平台，该反射镜组接收该干涉仪输出的光讯号，并将其反射至该待测物以产生一干涉条纹影像；及

一显示器组，显示该移动距离值与该干涉条纹影像。

所述的光学测量装置，其中该干涉仪具有一第一嵌槽，以供装设一扩光镜组或一缩光镜组。

所述的光学测量装置，其中该调整座的该平台与该反射镜组之间的移动距离介于0mm-450mm。

所述的光学测量装置，其中该反射镜组具有一第二嵌槽，供装设一标准镜头，该反射镜组将该干涉仪输出的该光讯号反射，并透过该标准镜头将反射的该光讯号投射至该待测物上。

所述的光学测量装置，其中该调整座的多个该调整件包含五轴微调件及至少一粗调件。

所述的光学测量装置，其中该干涉仪为一雷射干涉仪。

所述的光学测量装置，其中该座体为防振材料制作而成。

所述的光学测量装置，其中该显示器组包含一第一显示器与一第二显示器，该第一显示器显示该光学尺测量的该移动距离值，该第二显示器显示该待测物的该干涉条纹影像。

所述的光学测量装置，其中该第一显示器为一液晶或LED显示屏幕。

所述的光学测量装置，其中该第二显示器为一液晶或LED显示屏幕。

所述的光学测量装置，其中该待测物为一光学组件。

所述的光学测量装置，其中该光学组件为平面透镜或凹凸球面透镜。

本实用新型的有益效果在于：其可应用于各种工作场合上，并具有抗振动、低成本、体积小、操作方便及检测迅速等优点；可解决公知测量口径限制而无法因应不同产品的检测需求；可省略公知进行对位的繁杂步骤，且可节省光学平台的成本支出，再者，座体更可具有防振效果以提高测量的稳定度；以及，可解决公知光学测量装置的体积大且所占面积大，而造成携带或操作上极为不便利的问题。

底下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为背景技术的卧式光学测量装置的示意图；

图2为背景技术的立式光学测量装置的示意图；

图3为本实用新型的光学测量装置的立体图

图4为本实用新型的光学测量装置的前视图；

图5为图4的调整座部分放大图；

图6为图3的干涉仪增设镜组的立体图；

图7为本实用新型的光学测量装置的光学路径的示意图。

附图标记说明：30-座体；31-支撑架；311-滑轨；312-光学尺；32-调整座；321-平台；322-五轴微调件；323-粗调件；33-干涉仪；331-第一嵌槽；34-反射镜组；341-第二嵌槽；35-第一显示器；36-第二显示器；37-待测物；38-扩光镜组；39-标准镜头。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本实用新型实施例的旋转式固定座，为便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。

请一并参阅图3与图4，图3为本实用新型光学测量装置的立体图，图4为本实用新型光学测量装置的前视图。光学测量装置包括支撑架31垂直连接于座体30上，形成一L型的机台，干涉仪33与反射镜组34同轴设置于座体30上。支撑架31的中间具有一滑轨311，供调整座32对应设置，使调整座32可于滑轨311上做上下移动的动作，且调整座32对应于反射镜组34的上方。支撑架31的右侧边设有对应滑轨311的一光学尺312，而左侧边设有一显示器组，显示器组包含第一显示器35及第二显示器36，且第一显示器35及第二显示器36为液晶或LED显示屏幕。调整座32具有多个调整件及一平台321，平台321提供一待测物37置放。这些调整件包含五轴微调件322与一粗调件323，凭借五轴微调件322对调整座32的平台321上的待测物37进行角度的微调整动作，而粗调件323进行调整座32于滑轨311上移动的较大幅度的调整动作，可视使用者需求以调整最佳的待测物37测量位置，凭借光学尺312可直接测量调整座32于滑轨311的一移动距离值，光学尺312可通过有线或无线传输方式来连接于第一显示器35，并由第一显示器35显示光学尺312所测量的移动距离值。反射镜组34接收干涉仪33输出的一光讯号，并将其反射至调整座32的平台321上的待测物37，以产生一干涉条纹影像，并由第二显示器36显示待测物37的干涉条纹影像。

其中，调整座32的这些调整件是以X轴、Y轴为基准来调整平台321的水平平移位置，以Z轴为基准来微调调整座32的垂直移动位置(光学路径轴)以及θX、θY为基准来调整平台321上待测物37的旋转角度，而粗调322是供使用者快速调整调整座32与反射镜组34之间的距离(光学测量行程)，以此可调整最佳的待测物37的测量位置，如图5所示。

由于本实用新型将相关光学测量组件整合为一体成型的光学测量装置，可省略测量前所进行干涉仪33与反射镜组34的繁杂对位步骤，而达到检测迅速、精准的实用性，进而可节省光学平台做为置放平台的成本。再者，本实用新型可应用于各种工作场合上，如学术研究、小型工厂、大型工厂等，具有体积小、方便携带、机动性佳及操作方便等优点，所以符合产业需求而可大量生产的优势。此外，座体30可为防振材料制作而成，可提高测量的稳定性及精准度的功效。

请参阅图6，其为图3的干涉仪增设镜组的立体图，干涉仪33为一雷射干涉仪，具有一第一嵌槽331，可视待测物的测量需求以装设缩光镜组或扩光镜组。反射镜组34具有一第二嵌槽341，供装设一标准镜头39，当然可视需求更换不同类型的标准镜头39。本实施例中，干涉仪33与反射镜组34同轴设置于座体30上，支撑架31垂直连接于座体30上，支撑架31上的调整座32对应反射镜组34，且位于反射镜组34的上方。以干涉仪33与反射镜组34之间的测量距离约为150mm，标准镜头39与调整座32的平台321间的工作距离可达450mm为例说明如后，请注意，本实用新型的干涉仪33、反射镜组34间及标准镜头39、平台321间的测量距离可视产业需求而设定。请配合图7的光学测量装置的光学路径的示意图，当干涉仪33装设一扩光镜组38时，可将原本40mm测量口径增加为60mm以上的测量口径，当然可依需求增加其他不同镜组以增加测量口径，或者直接由干涉仪33输出一激光束至反射镜组34。干涉仪33输出的激光束透过扩光镜组38将激光束扩大数倍，由反射镜组34接收扩大后的激光束，并将其反射至标准镜头39，再透过标准镜头39将反射的激光束投射至平台321上的待测物37，以产生一干涉条纹影像，再由第二显示器36显示待测物37的干涉条纹影像。待测物37可为光学组件，如平面透镜或凹凸球面透镜，测量后的干涉条纹影像可经由查看、计算机的静态分析或相位移调制分析等，以取得测量平面透镜的表面平整度、透射波前或凹凸球面透镜的表面真圆精度、曲率半径等结果。

由上所述，本实用新型整合型光学测量装置，使干涉仪可视产品需求而更换或加装镜组而扩充测量口径，具有长工作距离450mm适用于各种尺寸光学组件，如平面镜组或凹凸球面镜组测量的实用性，可解决公知测量口径与不同曲率半径的限制特别是曲率半径大的镜片的检测需求。更进一步而言，光学测量装置的整体设计功能多元化，且体积小、机动性佳，可符合产业需求而大量生产，可解决公知光学测量装置的体积大且所占面积大，而造成携带或操作上极为不便利的问题。

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种光学测量装置，其特征在于，包括：

一座体；

一支撑架，垂直连接于该座体上，该支撑架具有一滑轨与一光学尺；

一调整座，设置于该支撑架的该滑轨上，且连接于该光学尺，该调整座利用该滑轨做上下移动的动作，并由该光学尺测量该调整座的一移动距离值，该调整座具有多个调整件及一平台，多个该调整件用以调整该平台的角度，该平台提供一待测物置放；

一干涉仪，设置于该座体上，并提供一光讯号；

一反射镜组，与该干涉仪同轴设置于该座体上，且对应该调整座的该平台，该反射镜组接收该干涉仪输出的光讯号，并将其反射至该待测物以产生一干涉条纹影像；及

一显示器组，显示该移动距离值与该干涉条纹影像。

2.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该干涉仪具有一第一嵌槽，以供装设一扩光镜组或一缩光镜组。

3.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该调整座的该平台与该反射镜组之间的移动距离介于0mm-450mm。

4.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该反射镜组具有一第二嵌槽，供装设一标准镜头，该反射镜组将该干涉仪输出的该光讯号反射，并透过该标准镜头将反射的该光讯号投射至该待测物上。

5.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该调整座的多个该调整件包含五轴微调件及至少一粗调件。

6.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该干涉仪为一雷射干涉仪。

7.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该座体为防振材料制作而成。

8.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该显示器组包含一第一显示器与一第二显示器，该第一显示器显示该光学尺测量的该移动距离值，该第二显示器显示该待测物的该干涉条纹影像。

9.如权利要求8所述的光学测量装置，其特征在于，该第一显示器为一液晶或LED显示屏幕。

10.如权利要求8所述的光学测量装置，其特征在于，该第二显示器为一液晶或LED显示屏幕。

11.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，该待测物为一光学组件。

12.如权利要求11所述的光学测量装置，其特征在于，该光学组件为平面透镜或凹凸球面透镜。

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