[发明专利]一种圆孔内径的精密测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种圆孔内径的精密测量系统及方法，该系统包括光纤光源、第一显微物镜、载物台、第二显微物镜、成像透镜和面阵相机；光纤光源发出的光通过第一显微物镜会聚，穿过载物台，会聚在第二显微物镜的光轴上，形成聚焦点，再经过第二显微物镜平行射入成像透镜，汇聚于一点进入面阵相机；移动载物台，通过面阵相机分别观察到相互对称的半圆形焦斑形状时，聚焦点分别处于圆孔内径相对的两个端点上，分别记录下此时载物台的坐标，两坐标差的绝对值为待测工件的圆孔内径值。本发明在焦点的显微成像图像形状的基础上，利用光学系统的几何成像规律，实现被测工件的圆孔内径的测量，测量精度高，测量操作简便，成本较低，易于普及推广。

主权项

一种圆孔内径的精密测量系统，其特征在于，包括照明光学装置、载物台、成像光学装置；所述照明光学装置包括光纤光源和第一显微物镜，所述成像光学装置包括第二显微物镜、成像透镜和面阵相机；所述光纤光源发出的光通过所述第一显微物镜会聚，使该光穿过所述载物台，并会聚在所述成像光学装置的光轴上，形成聚焦点，再经过所述第二显微物镜平行射入所述成像透镜，汇聚于一点进入所述面阵相机；移动所述载物台，当通过所述面阵相机分别观察到相互对称的半圆形焦斑形状时，聚焦点位置分别处于待测工件的圆孔内径相对的两个端点上，分别记录下两次焦斑形状呈半圆图像时所述载物台的坐标，两个坐标差的绝对值为待测工件的圆孔内径值。