CN217506255U - 一种可切换物镜的视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域，尤其是指一种可切换物镜的视觉检测装置，包括主镜头、光谱共焦镜头、聚焦光学镜片模组以及物镜，聚焦光学镜片模组装设于光谱共焦镜头，主镜头包括后端镜头以及装设于后端镜头的前端镜头，物镜可拆卸装设于前端镜头，前端镜头装设有第一分光件；光谱共焦镜头的发出的光经过聚焦光学镜片模组后形成平行光，再由第一分光件反射至物镜。本实用新型提供的一种可切换物镜的视觉检测装置，帮助主镜头进行对焦，而聚焦光学镜片模组形成平行光路，配合前端镜头和物镜的平行光路，从而使得物镜可以进行更换，即同一主镜头可以匹配不同的物镜，增加成像系统的倍率调整范围，可以适用于更对不同的产品的检测。

Description

一种可切换物镜的视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，尤其是指一种可切换物镜的视觉检测装置。

背景技术

显微模组镜头搭配高倍物镜成像系统应用广泛，尤其是半导体行业，但由于物镜的倍率一般很高，如2X、10X、20X、50X、100X、200X等，所以成像的景深就非常小，常规对焦在使用过程中很难对焦清晰，得不到最佳的成像效果。所以目前会有采用激光或者光谱镜头等光学系统辅助镜头进行对焦，但是由于激光或者光谱镜头的镜片模组设置的原因，与物镜只能单一匹配，即一台镜头只能匹配一种倍率的物镜，导致在使用范围上会受限。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种可切换物镜的视觉检测装置，采用光谱共焦镜头辅助对焦，配合第一光学镜片能够实现切换不同物镜的目的，提高适用范围。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可切换物镜的视觉检测装置，包括主镜头、光谱共焦镜头、聚焦光学镜片模组以及物镜，所述聚焦光学镜片模组装设于所述光谱共焦镜头，所述主镜头包括后端镜头以及装设于所述后端镜头的前端镜头，所述物镜可拆卸装设于所述前端镜头，所述前端镜头装设有第一分光件；所述光谱共焦镜头的发出的光经过所述聚焦光学镜片模组后形成平行光，再由第一分光件反射至所述物镜。

优选的，所述聚焦光学镜片模组与所述主镜头之间装设有第一反光件，所述第一反光件将所述聚焦光学镜片模组发出的平行光反射到所述第一分光件。

优选的，所述可切换物镜的视觉检测装置还包括照明镜头，所述照明镜头包括光源以及照明镜片模组，所述主镜头靠近物方的一端还装设有第二分光件；所述光源发出的光经过照明镜片模组后，经由第二分光件反射到所述物镜。

优选的，所述照明镜头还包括第二反光件，所述第二反光件装设于所述第二分光件和照明镜片模组之间，所述照明镜片模组发出的光束经由所述第二反光件反射到第二分光件，再由第二分光件反射到所述物镜。

优选的，所述前端镜头包括第一角度可调外筒，所述第一分光件装设于所述第一角度可调外筒内，所述第一角度可调外筒转动装设于所述后端镜头，所述聚焦光学镜片模组的出光端装设于所述第一角度可调外筒。

优选的，所述前端镜头还包括第二角度可调外筒，所述第二分光件装设于所述第二角度可调外筒内，所述第二角度可调外筒转动装设于所述后端镜头，所述照明镜头装设于所述第二角度可调外筒。

优选的，所述聚焦光学镜片模组与所述主镜头之间还装设有反光角度调节组件，所述第一反光件装设于所述反光角度调节组件，所述反光角度调节组件用于调整所述第一反光件的位置角度。

优选的，所述光谱共焦镜头发出的光为可见光或不可见光。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种可切换物镜的视觉检测装置，将光谱共焦镜头与主镜头同轴设置，可以通过发出光源来辅助主镜头进行对焦，并且，在光谱共焦镜头与主镜头之间设置聚焦光学镜片模组，第一光学镜片将光谱共焦镜头的光源转换为平行光，再经过第一分光件分光至物镜，并透过物镜汇聚到物面，再通过物面反射的光到光谱共焦镜头，可以通过这个过程产生的光程差来计算出被测物的高度、厚度等，从而帮助主镜头进行对焦，而聚焦光学镜片模组形成平行光路，配合前端镜头和物镜的平行光路，从而使得物镜可以进行更换，即同一主镜头可以匹配不同的物镜，增加成像系统的倍率调整范围，可以适用于更对不同的产品的检测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图三；

图4为本实用新型的结构示意图四；

图5为图4的截面图；

图6为图4中的第一角度可调外筒和第二角度可调外筒改变角度后的结构示意图；

图7为本实用新型的结构示意图五。

在图1至图7中的附图标记包括：

1-主镜头，2-光谱共焦镜头，3-聚焦光学镜片模组，4-物镜，5-后端镜头，6-前端镜头，7-第一分光件，8-第一反光件，9-光源，10-照明镜片模组，11-第二分光件，12-第二反光件，13-第一角度可调外筒，14-第二角度可调外筒，15-反光角度调节组件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

本实施例提供的一种可切换物镜4的视觉检测装置，如图1，包括主镜头1、光谱共焦镜头2、聚焦光学镜片模组3以及物镜4，所述聚焦光学镜片模组3装设于所述光谱共焦镜头2，所述主镜头1包括后端镜头5以及装设于所述后端镜头5的前端镜头6，所述物镜4可拆卸装设于所述前端镜头6，所述前端镜头6装设有第一分光件7；所述光谱共焦镜头2的发出的光经过所述聚焦光学镜片模组3后形成平行光，再由第一分光件7反射至所述物镜4。其中主镜头1可选为高倍率显微装置。

具体地，如图1所示，本实施例在主镜头1装设光谱共焦镜头2，光谱共焦镜头2包括光源以及光谱共焦镜片模组，均为现有技术，根据实际需求进行选择即可，可以通过光源的光为主镜头1的成像辅助对焦，可选的，光谱共焦镜头2的光源发出的光为可见光或不可见光，当采用不可见光时，如红外光，同样能够完成辅助对焦功能，并且还能避免产生光斑影响成像精度；进一步的，本实施例增设聚焦光学镜片模组3，聚焦光学镜片模组3能够将光谱共焦镜头2的光路转换为平行光路，具体的原理为：光谱共焦镜头2的光源经过光谱共焦镜片模组后，经过聚焦光学镜片模组3得到平行光，该平行光经过第一分光件7的分光反射作用，透过物镜4汇聚到被测物的物面上，由于主镜头1个光谱共焦镜头2是共用同一物镜4，所以物面在主镜头1成像的同时，还可以反射光线回到光谱共焦镜头2的接收器，因此可以根据光耦共焦镜头发出的光以及接收的光之间的光程差来计算出物面的高度位置等数据，进而主镜头1可以调整倍率以及根据物面的高度进行对焦，可以获得更清晰的成像。本实施例通过光谱共焦镜头2的光学原理，可以实现主镜头1的快速对焦，且对焦准确、速度快。

进一步的，由于普通的光谱共焦镜头2所发出的光束为非平行光束，而物镜4以及主镜头1的前端镜头6均传输的是平行光，因此由于光束的类型不匹配，所以物镜4需要与光谱共焦镜头2匹配，导致物镜4不能随意更换，限制了主镜头1的倍率调整范围。而本实施例中，增加设置聚焦光学镜片模组3，将光谱共焦镜头2的光束改变为平行光束，如图1所示，使得光谱共焦镜头2发出的光能够与不同的物镜4配合，也就是说，当到达物镜4的光均是平行光时，物镜4便可以进行更换，如主镜头1倍率为A，主镜头1的前端镜头6传输的是平行光，可搭配不同物镜4使用，当物镜4的倍率为a，那么整体成像系统的倍率为A*a；因此，物镜4根据使用需求，可切换不同倍率的物镜4，使得主镜头1的倍率范围更大，可用于更多不同的产品的测试，例如小体积的半导体。本实施例的物镜4可切换，既可以实现倍率宽范围调整的问题，而且也不需要经常更换主镜头1或者光谱共焦镜头2，需要用到不同的物镜4时，只要将物镜4拆卸，再更换另外的物镜4即可，使用上也非常方便。本实施例的聚焦光学镜片模组3，由多个不同的透镜组成，透镜的组成方式为现有技术，本实施例不做限制，只要能形成平行光即可。

更进一步的，所述聚焦光学镜片模组3与所述主镜头1之间装设有第一反光件8，所述第一反光件8将所述聚焦光学镜片模组3发出的平行光反射到所述第一分光件7。具体地，如图2和图4所示，设置第一反光件8，将聚焦光学镜片模组3的出光先进行反射后再由第一分光件7分光至物镜4和物面，设置第一反光件8可以将光谱共焦镜头2设置为图4的结构，节省空间。

本实施例提供的一种可切换物镜4的视觉检测装置，如图3，所述可切换物镜4的视觉检测装置还包括照明镜头，所述照明镜头包括光源9以及照明镜片模组10，所述主镜头1靠近物方的一端还装设有第二分光件11；所述光源9发出的光经过照明镜片模组10后，经由第二分光件11反射到所述物镜4。

具体地，本实施例还设置有辅助照明的照明镜头，照明镜头的光源9发出的可见光经过照明镜片模组10后，由第二分光件11分光至物面，为物面照明。本实施例的第一分光件7和第二分光件11的位置可以如图3所示，也可以是将第二分光件11设置在第一分光件7的上方，如图7所示，根据实际结构需求来设置即可。

进一步的，所述照明镜头还包括第二反光件12，所述第二反光件12装设于所述第二分光件11和照明镜片模组10之间，所述照明镜片模组10发出的光束经由所述第二反光件12反射到第二分光件11，再由第二分光件11反射到所述物镜4。第二反光件12和第一反光件8的设置是同样的作用，使得照明镜头可以设置为如图4所示的结构，可以节省一定的空间。

本实施例提供的一种可切换物镜4的视觉检测装置，如图4至图6，所述前端镜头6包括第一角度可调外筒13，所述第一分光件7装设于所述第一角度可调外筒13内，所述第一角度可调外筒13转动装设于所述后端镜头5，所述聚焦光学镜片模组3的出光端装设于所述第一角度可调外筒13。进一步的，所述前端镜头6还包括第二角度可调外筒14，所述第二分光件11装设于所述第二角度可调外筒14内，所述第二角度可调外筒14转动装设于所述后端镜头5，所述照明镜头装设于所述第二角度可调外筒14。

具体地，本实施例的光谱共焦镜头2设置为可转动的，照明镜头也设置为可转动的，如图4和图6所示，第一角度调节外筒的一端装设在后端镜头5，可选通过螺丝等常用零件锁紧，当需要调整角度位置时，则通过松开螺丝，接着转动第一角度调节外筒，带动光谱共焦镜头2转动到所需的角度位置，再重新通过螺丝锁紧便可，第二角度调节外筒的使用方式同第一角度调节外筒一样，不过第二角度调节外筒可选转动装设在第一角度调节外筒，也可通过螺丝锁紧。本实施例将光谱共焦镜头2和照明镜头设计为可调整位置的方式，从而使用者可以根据实际需求调整本实施例的视觉检测装置的结构位置，适应不同的空间位置需求。

更进一步的，本实施例还设置有反光角度调节组件15，所述第一反光件8装设于所述反光角度调节组件15；在组装第一反光件8或者第二反光件12的时候，存在光束反射角度存在偏差的情况，因此通过设置反光角度调节组件15来调整第一反光件8或者第二反光件12的反射角度，从而可以调整光束的路径，提高本实施例的光束的传输的准确性。其中反光角度调节组件15为现有技术，此处不赘述。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：包括主镜头、光谱共焦镜头、聚焦光学镜片模组以及物镜，所述聚焦光学镜片模组装设于所述光谱共焦镜头，所述主镜头包括后端镜头以及装设于所述后端镜头的前端镜头，所述物镜可拆卸装设于所述前端镜头，所述前端镜头装设有第一分光件；

所述光谱共焦镜头的发出的光经过所述聚焦光学镜片模组后形成平行光，再由第一分光件反射至所述物镜。

2.根据权利要求1所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述聚焦光学镜片模组与所述主镜头之间装设有第一反光件，所述第一反光件将所述聚焦光学镜片模组发出的平行光反射到所述第一分光件。

3.根据权利要求1或2所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述可切换物镜的视觉检测装置还包括照明镜头，所述照明镜头包括光源以及照明镜片模组，所述主镜头靠近物方的一端还装设有第二分光件；

所述光源发出的光经过照明镜片模组后，经由第二分光件反射到所述物镜。

4.根据权利要求3所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述照明镜头还包括第二反光件，所述第二反光件装设于所述第二分光件和照明镜片模组之间，所述照明镜片模组发出的光束经由所述第二反光件反射到第二分光件，再由第二分光件反射到所述物镜。

5.根据权利要求1所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述前端镜头包括第一角度可调外筒，所述第一分光件装设于所述第一角度可调外筒内，所述第一角度可调外筒转动装设于所述后端镜头，所述聚焦光学镜片模组的出光端装设于所述第一角度可调外筒。

6.根据权利要求3所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述前端镜头还包括第二角度可调外筒，所述第二分光件装设于所述第二角度可调外筒内，所述第二角度可调外筒转动装设于所述后端镜头，所述照明镜头装设于所述第二角度可调外筒。

7.根据权利要求2所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述聚焦光学镜片模组与所述主镜头之间还装设有反光角度调节组件，所述第一反光件装设于所述反光角度调节组件，所述反光角度调节组件用于调整所述第一反光件的位置角度。

8.根据权利要求1所述一种可切换物镜的视觉检测装置，其特征在于：所述光谱共焦镜头发出的光为可见光或不可见光。

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