[实用新型]一种全方位多感测三维光学测头的测试系统

摘要

本实用新型公开了一种全方位多感测三维光学测头的测试系统，包括利用显微物镜、LED照明光源、工业CCD相机、红外分光镜、镜筒透镜、一个以上的准直镜、分光镜、立面分光棱镜、分光光栅、半导体激光器LD、反射镜、柱面镜、四象限探测器、导光光纤、聚焦镜、二向色反射镜和二维位置敏感探测器PSD组成的测试模块，所述测试模块包括对物品进行形貌测量的二维显微成像测量模块、对物品进行Z轴方向高度测量的Z轴距离感测模块、对物品的X‑Y平面角度感测来实现空间位姿定位的X‑Y平面角度感测模块，X‑Y平面角度感测模块还与全方位视觉平台连接。本实用新型提高检测精度。

主权项

1.一种全方位多感测三维光学测头的测试系统，其特征在于：包括利用显微物镜(1)、LED照明光源(2)、工业CCD相机(3)、红外分光镜(4)、镜筒透镜(21)、一个以上的准直镜(5)、分光镜(6)、立面分光棱镜(7)、分光光栅(8)、半导体激光器LD(9)、反射镜(10)、柱面镜(11)、四象限探测器(12)、导光光纤(13)、聚焦镜(14)、二向色反射镜(15)和二维位置敏感探测器PSD(16)组成的测试模块，所述测试模块包括对物品进行形貌测量的二维显微成像测量模块(17)、对物品进行Z轴方向高度测量的Z轴距离感测模块(18)、对物品的X‑Y平面角度感测来实现空间位姿定位的X‑Y平面角度感测模块(19)，X‑Y平面角度感测模块(19)还与全方位视觉平台(22)连接，所述二维显微成像测量模块(17)是利用显微物镜(1)、LED照明光源(2)以及工业CCD相机(3)构成的光学组合，实现LED照明光源(2)发出的白光通过第一准直镜(5‑1)、红外分光镜(4)和立面分光棱镜(7)进入显微物镜(1)，经过显微物镜(1)聚焦后的光束被待测表面反射回来，再经过立面分光棱镜(7)后，被镜筒透镜(21)聚焦到工业CCD相机(3)的相面上进行二维成像；所述的Z轴距离感测模块(18)是利用半导体激光器LD(9)发出的激光被分光光栅(8)分成三束光束，即0级光线和±1级衍射光线，此时0级光线经过分光镜(6)和反射镜(10)的反射后，被第二准直镜(5‑2)准直成平行光束，该平行光束经过立面分光棱镜(7)反射后进入显微物镜(1)，然后被待测物体反射的光束按照原路返回至分光镜(6)，然后经过柱面镜(11)聚焦到四象限探测器(12)上，利用四象限探测器(12)上的四个A、B、C和D的电压信号输出端输出检测信号；所述的X‑Y平面角度感测模块(19)是利用侧边的红外激光光源(24)发出激光，然后利用导光光纤(13)、第三准直镜(5‑3)和聚焦镜(14)聚焦于二向色反射镜(15)上，且该焦点与显微物镜(1)的焦点重合，利用二向色反射镜(15)位于立面分光棱镜(7)和显微物镜(1)之间且与光轴成45°的位置关系，使得经过二向色反射镜(15)后将红外激光垂直反射进入显微物镜(1)中，出射的平行红外激光束经过被测物体反射回显微物镜(1)，然后利用位于二向色反射镜(15)和显微物镜(1)之间的一个红外分光镜(4)将返回的红外激光束反射到二维位置敏感探测器PSD(16)上实现数据测量。