[发明专利]一种快速定位对焦的工业OCT检测设备

说明书

本发明公开了一种快速定位对焦的工业OCT检测设备，涉及工业膜层检测领域，包括宽带光源，宽带光源连接光纤耦合器，光纤耦合器通过光谱仪与计算机连接；光纤耦合器可将宽带光源输出的激光信号进行分光，并使分光后的光信号分别射入参考臂和样品臂，并将沿两路光路反射回来的光形成干涉；样品臂用于将所接收的入射光发射至下方的样品工作台并经反射形成样品光，参考臂用于对所接收的入射光进行反射以形成产生参考光。本发明通过激光测距模块和电机滑台可以快速地升降样品臂，达成样品臂和参考臂光程的干涉匹配条件，实现快速对焦成像，此外待测物实时的监控画面，具有相当大的视野范围及较高的分辨率，满足工业批量化高效检测需求。

技术领域

本发明涉及工业膜层检测领域，特别涉及一种快速定位对焦的工业OCT检测设备。

背景技术

光学相干断层扫描成像(optical coherence tomography，OCT)是一种非侵入式三维光学成像技术，能够生成样品内部横截面层析图像，从而观察到样品的内部结构。该技术从发明以来一直被用于生物医学成像，同时还拓展了许多其他功能，如血管造影、血流流速测量、眼底视网膜病变探查等。随着OCT的发展，OCT技术在工业无损检测领域也有了广泛应用，如OCT可以测量出一些常规方法不太容易测量的样品厚度、在线地监控一些产品的生产、测量材料表面和内部界面的轮廓、评估材质的缺陷等。

而在常规OCT成像系统中，为了不干扰样品臂扫描光束的传输，而同时要满足使用者知晓测量定位点，一般采用侧位相机成像，双目视觉成像，其方式方法各有利有弊，无法兼顾成本，视野范围，景深，分辨率诸多因素，而且图像拼接处理过程复杂。此外常规OCT成像设备的对焦过程一般为手动或电动点降，操作繁琐，需要对层析图像有一定的认知，才能分辨正像和倒像，无法运用到批量化的工业检测当中，检测效率低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种快速定位对焦的工业OCT检测设备，其具有更大的视野范围及分辨率，同时满足视觉定位的高分辨率要求，上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种快速定位对焦的工业OCT检测设备，其特征在于：包括宽带光源，宽带光源连接光纤耦合器，光纤耦合器通过光谱仪与计算机连接；

所述光纤耦合器可将宽带光源输出的激光信号进行分光，并使分光后的光信号分别射入参考臂和样品臂，并将沿两路光路反射回来的光形成干涉；

所述样品臂用于将所接收的入射光发射至下方的样品工作台并经反射形成样品光，所述参考臂用于对所接收的入射光进行反射以形成产生参考光。

通过上述技术方案，定位完成后，宽带光源1发出的光被2*2光纤耦合器分成两路,并分别进入参考臂和样品臂。参考光与信号光经过光纤耦合器重新汇合后产生干涉信号,此时可把耦合的光看成是从样品后向散射光的各个单色波分量与从参考臂返回的相应分量相干涉后的叠加,干涉信号从光纤耦合器的另一端输出,被光谱仪接收并经光谱仪中的衍射光栅展开,由CCD采集并转换为电信号和数字化后输入计算机。然后,将所得数据进行傅里叶逆变换,即可得到样品的F(z)或一维深度信息。在此基础上,通过横向扫描,就可重构样品的二维层析图像,从而获得样品定位特征区域的结构。

进一步地：所述样品臂包括激光测距模块和扫描透镜，所述激光测距模块有所述计算机控制，所述激光测距模块和扫描透镜均安装于可升降的电动滑台上且等高设置。

通过上述技术方案，设置激光测距模块与扫描透镜等高，及激光测距模块到样品工作台的距离与扫描透镜到样品工作台的距离相等，以方便调整焦距。

进一步地：所述扫描透镜下方设置有二向色镜和工业相机，所述二向色镜可将样品的反射光反射到所述工业相机内，所述工业相机与计算机连接。