CN218016380U - 一种直接式振镜校正系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于激光加工技术振镜校正领域，提供了一种直接式振镜校正系统，包括：振镜控制模块，振镜扫描模块，CCD图像采集装置，CCD图像处理模块和校正处理模块。本实用新型通过激光在直接在CCD图像采集装置上成像，消除了激光在校正板上灼烧不均匀导致的误差。无需外部光源，消除了外部光源不稳定导致的误差。本实用新型结构简单、稳定且无运动部件，消除了单点采集的电机运动误差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直接式振镜校正系统，属于激光加工技术振镜校正技术领域。
背景技术
在激光加工领域中大量使用振镜进行扫描加工，在设备安装、使用过程中，因机械结构误差、装配误差、光路调整误差等综合因素会导致扫描区域中的加工图形出现错位、变形等现象，采用传统的人工测量方法耗时费力，无法适应发展的需要。
公开号为CN 101513693A的实用新型专利申请公开了一种振镜系统及校正方法，公开号为CN 102152007A的实用新型专利申请公开了一种精密的振镜校正系统及校正方法，两种方法均采用CCD图像采集装置对矩阵标靶进行定位，并用校正处理模块输出振镜用的补偿文件。这两种方法较传统人工测量方法提高了精度与便捷性，但是上述两种方法均采用激光在校正板上切出标靶，使用外部光源照射标靶后通过CCD单点采集标记点并计算位置偏差。标靶灼烧的不对称、标靶移动、外部光源的均匀性等均会引入误差，进而对振镜校正造成影响。
实用新型内容
为了克服现有振镜校正系统中校正板、外部光源、移动平台等组件导致的误差较大的不足，本实用新型的目的在于提供一种直接式振镜校正系统，能够实现对振镜进行高精度的校正。
为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种直接式振镜校正系统，它包括：
振镜控制模块，用于控制振镜摆动和激光器出光；
振镜扫描模块，包括依次安装在激光器出射激光光路上的振镜和聚焦场镜，所述用于接收振镜控制系统发出的信号,在CCD图像采集装置上进行矩阵标靶标记,所述振镜扫描模块与振镜控制模块之间为电性连接；
CCD图像采集装置，包括CCD摄像头，安装在聚焦场镜的正下方，用于对从聚焦场镜出射的激光光斑进行采集；
CCD图像处理模块，用于对采集到的激光光斑进行图像处理，找出光斑的几何中心以及矩阵靶标的中心点，对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，算出每个光斑的理论坐标与实际坐标偏差值，并输出振镜补偿文件，所述CCD图像处理模块与CCD图像采集装置之间为电性连接；
校正处理模块，用于根据振镜补偿文件完成对振镜的校正，所述校正处理模块分别与CCD图像处理模块及振镜控制模块电性连接。
进一步，所述CCD图像处理模块包括：
定位模块，用于对采集到的激光光斑进行定位；
偏差计算模块，用于对定位结果和理论坐标进行计算，计算出理论与实际的位置偏差；
振镜补偿模块，用于对位置偏差生成振镜校正文件。
进一步，所述摄像头CCD上安装有高精度镜头组，用于调节到摄像头CCD的视野以及聚焦焦点位置，让激光打出的矩阵靶标清晰地会聚到摄像头CCD上。
进一步，所述高精度镜头组前安装有衰减镜，以免聚焦后的光斑对芯片造成损伤。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型通过激光在直接在CCD图像采集装置上成像，消除了激光在校正板上灼烧不均匀导致的误差。
2、本实用新型的系统无需外部光源，消除了外部光源不稳定导致的误差。
3、本实用新型结构简单、稳定且无运动部件，消除了单点采集的电机运动误差。
附图说明
图1为本实用新型直接式振镜校正系统的模块结构示意图；
图2为本实用新型直接式振镜校正系统中CCD图像处理模块的结构示意图；
图3为本实用新型直接式振镜校正系统的结构示意图；
图4为本实用新型直接式振镜校正系统的矩阵标靶示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。根据下面的说明，本实用新型的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。
结合图1和图2所示，一种直接式振镜校正系统，它包括：
振镜控制模块1，用于控制振镜摆动和激光器13出光，控制振镜镜片摆动到某一位置,同时让激光器在该位置出光；
振镜扫描模块2，包括依次安装在激光器13出射激光光路上的振镜14和聚焦场镜15，所述用于接收振镜控制系统1发出的信号,在CCD图像采集装置3上进行矩阵标靶标记，所述振镜扫描模块2与振镜控制模块1之间为电性连接；
CCD图像采集装置3，包括CCD摄像头18，安装在聚焦场镜15的正下方，用于对从聚焦场镜15出射的激光光斑进行采集，所述摄像头CCD18上安装有高精度镜头组17，用于调节到摄像头CCD18的视野以及聚焦焦点位置，让激光打出的矩阵靶标清晰地会聚到摄像头CCD18上。所述高精度镜头组(17)前安装有衰减镜16，以免聚焦后的光斑对CCD芯片造成损伤；
CCD图像处理模块4，用于对采集到的激光光斑进行图像处理，找出光斑的几何中心以及矩阵靶标的中心点，对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，算出每个光斑的理论坐标与实际坐标偏差值，并输出振镜补偿文件，所述CCD图像处理模块4与CCD图像采集装置3之间为电性连接；
校正处理模块5，根据振镜补偿文件完成对振镜的校正，所述校正处理模块5分别与CCD图像处理模块4及振镜控制模块1电性连接。
参考图2所示，所述CCD图像处理模块4包括定位模块41、偏差计算模块42和振镜补偿模块43，所述偏差计算模块42分别与定位模块41及振镜补偿模块43电性连接，其中：
定位模块41，用于对采集到的激光光斑进行定位；
偏差计算模块42，用于对定位结果和理论坐标进行计算，计算出理论与实际的位置偏差；
振镜补偿模块43，用于对位置偏差生成振镜校正文件。
参考图1，上述直接式振镜校正系统的校正方法，包括以下步骤：
S1、CCD图像采集装置3通过镜头组成像的方式开始实时采集记录激光光斑；
S2、振镜控制系统1控制振镜扫描模块2让振镜14摆动到指定位置并控制激光器13出光形成矩阵标靶；
S3、CCD图像采集装置3停止采集，最终形成由激光光斑组成的矩阵标靶；
S4、CCD图像处理模块4对所述CCD图像采集装置3采集到的图像进行阈值处理以及平滑光斑,计算出光斑的几何中心处理后振镜补偿文件输出至校正处理模块5；
S5、校正处理模块5根据振镜补偿文件完成对振镜的校正。
步骤S4具体包括以下步骤：
S41、通过定位模块41对采集到的激光光斑进行定位，对所述光斑矩阵标靶进行阈值处理以及平滑激光光斑，精确计算出激光光斑的几何中心；
S42、通过偏差计算模块42对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，计算出每个光斑的理论坐标与实际的位置偏差；
S43、根据所述偏差输出到振镜补偿模块43生成振镜校正文件。
以上所述，仅是本实用新型优选实施例的描述说明，并非对本实用新型保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种直接式振镜校正系统，其特征在于，它包括：
振镜控制模块，用于控制振镜摆动和激光器出光；
振镜扫描模块，包括依次安装在激光器出射激光光路上的振镜和聚焦场镜，用于接收振镜控制系统发出的信号,在CCD图像采集装置上进行矩阵标靶标记,所述振镜扫描模块与振镜控制模块之间为电性连接；
CCD图像采集装置，包括CCD摄像头，安装在聚焦场镜的正下方，用于对从聚焦场镜出射的激光光斑进行采集；
CCD图像处理模块，用于对采集到的激光光斑进行图像处理，找出光斑的几何中心以及矩阵靶标的中心点，对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，算出每个光斑的理论坐标与实际坐标偏差值，并输出振镜补偿文件，所述CCD图像处理模块与CCD图像采集装置之间为电性连接；
校正处理模块，用于根据振镜补偿文件完成对振镜的校正，所述校正处理模块分别与CCD图像处理模块及振镜控制模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统，其特征在于：
所述CCD图像处理模块包括定位模块、偏差计算模块和振镜补偿模块，所述偏差计算模块分别与定位模块及振镜补偿模块电性连接，其中：
定位模块，用于对采集到的激光光斑进行定位；
偏差计算模块，用于对定位结果和理论坐标进行计算，计算出理论与实际的位置偏差；
振镜补偿模块，用于对位置偏差生成振镜校正文件。
3.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统，其特征在于：
所述摄像头CCD18上安装有高精度镜头组，用于调节到摄像头CCD的视野以及聚焦焦点位置，让激光打出的矩阵靶标清晰地会聚到摄像头CCD上。
4.根据权利要求3所述的直接式振镜校正系统，其特征在于：
所述高精度镜头组前安装有衰减镜。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| CN2021222608698 | 2021-09-17 | ||
| CN202122260869 | 2021-09-17 |
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Family
ID=84338452
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122949497.XU Active CN218016380U (zh) | 2021-09-17 | 2021-11-29 | 一种直接式振镜校正系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN218016380U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118123288A (zh) * | 2024-05-10 | 2024-06-04 | 江苏元夫半导体科技有限公司 | 一种振镜校正系统及振镜校正方法 |
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2021
- 2021-11-29 CN CN202122949497.XU patent/CN218016380U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118123288A (zh) * | 2024-05-10 | 2024-06-04 | 江苏元夫半导体科技有限公司 | 一种振镜校正系统及振镜校正方法 |
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