CN212410033U - 一种用于匀光片快捷检测的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于匀光片快捷检测的装置。主要由框架和安装在框架上且从上到下依次布置的相机、毛玻璃、匀光片、vcsel激光器构成，vcsel激光器出射光束照射到匀光片上，光束经过匀光片整形为理想光斑，整形后的理想光斑投射到位于匀光片上方的毛玻璃上，相机拍摄毛玻璃上的整形理想光斑，获得用于匀光片检测的数据。本实用新型采用垂直立式架构方式的装置，实现平行传递，避免了人工装夹造成的不确定影响，减少了时间成本，提高了精度和效率；并采用透射式拍摄整形光斑装置结构检测匀光片，避免了反射造成的图像失真以及光能量损失。

Description

一种用于匀光片快捷检测的装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备技术领域的一种光学镜片检测装置，特别是涉及一种匀光片的快捷检测装置。

背景技术

匀光片基于光波的衍射原理，具有色散特性独特、体积小和重量轻等优点，得到人们普遍重视，已被广泛应用于红外光学系统、光互连、全息显示、光学扫描、图像识别和图像处理、视觉模拟系统等许多领域。

匀光片是先进的光束整形器，能够均衡输入光束，同时塑造输出强度分布和光在空间中的分布方式。在很多实际应用过程中，往往需要特殊分布的输入光束。根据光的传输特性，常用的光束整形的方法有折射整形法、反射整形法、衍射整形法等。衍射光学元件由于其自由度多而能够实现传统光学难以完成的微小、阵列、集成及任意波面变换等功能，因此在光束整形方面有着广泛的应用前景，匀光片是衍射光学元件中的一种。

匀光片主要作用是把高斯光转化输出成能量分布高度均匀化的光斑，输出光斑的图形包括直线，正方形，圆形，长方形等，它也称为工程漫射体。匀光片可透射过光的波长范围从400-2000nm，透射效率可达90％甚至更高，可以整形的角度范围也非常大。在各种领域运用匀光片时，我们要选择适配的匀光片，因此对于匀光片光学属性的检测也尤为重要。

目前的一种检测装置是水平结构的架构方式，所有检测工位水平排布，此装置需要人工装夹匀光片到检测装置上，耗时费力且不够精确。

目前还有一种反射式检测装置，激光束经过匀光片之后整形光斑成像在接收幕布上，相机并不是放置于幕布之后透射式拍摄整形光斑，而是相机以一定角度一定距离放置于幕布之前反射式拍摄整形光斑。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于匀光片快捷检测的装置，该检测装置包括框架，框架内形成包括vcsel激光器、匀光片、毛玻璃和相机。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型主要由框架和安装在框架上且从上到下依次布置的相机、毛玻璃、匀光片、vcsel激光器构成，vcsel激光器出射光束照射到匀光片上，光束经过匀光片整形为理想光斑，整形后的理想光斑投射到位于匀光片上方的毛玻璃上，相机拍摄毛玻璃上的整形理想光斑，获得用于匀光片检测的数据。

所述的vcsel激光器工位包括vcsel激光器模组和vcsel激光器模组安装平台，vcsel激光器模组通过vcsel激光器模组安装平台安装到框架的底部。

所述的匀光片安装在匀光片安装平台上，匀光片安装平台装载到能够水平移动的匀光片位移平台上，匀光片安装平台位于vcsel激光器模组的正上方，安装平面与vcsel激光器模组安装平台平面平行。

所述的毛玻璃固定在毛玻璃安装平台上，毛玻璃安装平台位于匀光片的正上方。

相机固定在相机安装平台相机上，相机安装平台位于毛玻璃的正上方。

本实用新型的有益效果是：

相比于水平结构架构方式的检测装置，本实用新型垂直立式架构方式的装置，可以与其他机器之间实现平行传递，机械手可以自动完成放片装夹，避免了人工装夹造成的不确定影响，同时减少了时间成本，在提高精度的同时也提高了效率。

相比于反射式检测装置，本实用新型装置采用透射式拍摄整形光斑的方式检测匀光片，避免了反射造成的图像失真以及光能量损失，能更好的拍摄到整形光斑的真实情况，而得到更精确的匀光片的光学属性数据结果，能用于使得后续的图像分析更精准。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1检测装置结构示意图。

图2检测光路示意图。

图3检测流程图。

主要元件符号说明

框架 1

vcsel激光器模组安装平台 2

vcsel激光器模组 3

匀光片位移平台 4

匀光片位移平台x旋钮 5

匀光片位移平台y旋钮 6

匀光片安装平台 7

匀光片 8

毛玻璃安装平台 9

毛玻璃 10

相机安装平台 11

相机 12。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本实用新型的优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

本实用新型的匀光片检测装置为垂直立式结构，如图1所示。主要由框架1 和安装在框架1上且从上到下依次布置的相机12、毛玻璃10、匀光片8、vcsel 激光器构成，vcsel激光器出射光束照射到匀光片8上，光束经过匀光片8整形为理想光斑，整形后的理想光斑投射到位于匀光片8上方的毛玻璃10上，毛玻璃10上方的相机12拍摄毛玻璃10上的整形理想光斑，获得用于匀光片检测的数据。其检测光路图如图2所示，流程如图3所示。

vcsel激光器工位包括vcsel激光器模组3和vcsel激光器模组安装平台2， vcsel激光器模组3通过vcsel激光器模组安装平台2安装到框架1的底部。

vcsel激光器模组安装平台2用来固定vcsel激光器模组3，并且使vcsel激光器模组3位于框架1的xy平面的中心位置。并且vcsel激光器模组3带有可调电源，视测试条件随时调节vcsel激光器的亮度，以满足测试需求。具体实施可以采用940nm的近红外vcsel激光器。

还包括匀光片安装平台7以及匀光片位移平台4，匀光片8安装在匀光片安装平台7上，匀光片安装平台7装载到能够水平移动的匀光片位移平台4上，匀光片安装平台7位于vcsel激光器模组3的正上方，安装平面与vcsel激光器模组安装平台2平面平行。

匀光片位移平台x旋钮5在电机的驱动下使位移平台在x方向运动，匀光片位移平台y旋钮6在电机的驱动下使位移平台在y方向运动，进而匀光片位移平台带动匀光片安装平台在xy平面内二维移动，从而实现匀光片在xy平面内二维移动。具体实施中，匀光片位移平台在x方向的移动范围为400mm,在y 方向的移动范围为400mm,移动精度为0.01mm。匀光片位移平台带动匀光片安装平台在xy平面内二维移动，因而匀光片在x方向的移动范围为400mm,在y 方向的移动范围为400mm。

具体实施中，设置匀光片位移平台4在x与y方向的移动间隔以及扫描行数，从而实现匀光片的多点检测：本实施例中设置匀光片位移平台以中心为原点，在x正方向上隔5mm确定一点，间隔两次，在x方向上一共得到3点；换第二行，以匀光片位移平台中心为原点，在y方向隔5mm确定一点，以此点为新的起始点，在x方向上间隔两次又得到3点。依次例推，换第三行，在y方向隔5mm在第二行的基础上得到第三行新的起始点，在x方向上间隔两次又得到3点，这样共得到匀光片在xy平面内的9点位置，检测此9点的特性。

毛玻璃10固定在毛玻璃安装平台9上，毛玻璃安装平台9位于匀光片8的正上方，固定于外部框架上。毛玻璃安装平台具有定位功能，确保毛玻璃的中心与vcsel激光器模组的中心对准。

相机12固定在相机安装平台相机11上，相机安装平台11位于毛玻璃10 的正上方，固定于外部框架上。

相机安装平台11确保保相机12中心、毛玻璃10中心以及vcsel激光器模组3中心三者对准，且相机12位于整个检测装置的最顶部。在相机选型时要选择视场角大的相机，以确保整个整形光斑能被相机完整摄入。本实施例中选择像素为500万的红外相机来拍摄毛玻璃上的整形光斑，并且能将120度以内的光斑清晰完整的摄入视野内。

进一步具体实施中，相机12还可以与电脑连接，将拍摄的图片传输到电脑，最后电脑将整形的光斑图片经过处理得到匀光片的光学属性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不局限于此。在本实用新型的构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变形，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型所保护范围。

Claims (5)

1.一种用于匀光片快捷检测的装置，其特征在于：主要由框架(1)和安装在框架(1)上且从上到下依次布置的相机(12)、毛玻璃(10)、匀光片(8)、vcsel激光器构成，vcsel激光器出射光束照射到匀光片(8)上，光束经过匀光片(8)整形为理想光斑，整形后的理想光斑投射到位于匀光片(8)上方的毛玻璃(10)上，相机(12)拍摄毛玻璃(10)上的整形理想光斑，获得用于匀光片检测的数据。

2.根据权利要求1所述的一种用于匀光片快捷检测的装置，其特征在于：

所述的vcsel激光器工位包括vcsel激光器模组(3)和vcsel激光器模组安装平台(2)，vcsel激光器模组(3)通过vcsel激光器模组安装平台(2)安装到框架(1)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种用于匀光片快捷检测的装置，其特征在于：

所述的匀光片(8)安装在匀光片安装平台(7)上，匀光片安装平台(7)装载到能够水平移动的匀光片位移平台(4)上，匀光片安装平台(7)位于vcsel激光器模组(3)的正上方，安装平面与vcsel激光器模组安装平台(2)平面平行。

4.根据权利要求1所述的一种用于匀光片快捷检测的装置，其特征在于：

所述的毛玻璃(10)固定在毛玻璃安装平台(9)上，毛玻璃安装平台(9)位于匀光片(8)的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种用于匀光片快捷检测的装置，其特征在于：

相机(12)固定在相机安装平台(11)上，相机安装平台(11)位于毛玻璃(10)的正上方。

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