專利名稱：一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)平行差的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，光線通過(guò)絕對(duì)平行的平板玻璃時(shí)，其方向是不變的即角度不發(fā)生變化，但實(shí)際應(yīng)用的平板玻璃因?yàn)橛泄鈱W(xué)平行差θ角的存在，使出射光線的角度發(fā)生了 α偏折。傳統(tǒng)檢測(cè)平板玻璃可以用自準(zhǔn)直法和干涉法，其中自準(zhǔn)直法的精度為1分，在精度要求高時(shí)滿足不了要求；而干涉法的精度為1秒，能滿足要求但干涉法對(duì)操作者要求比較高且效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法及其系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的操作不便和效率低下的問(wèn)題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法，其特殊之處在于，首先利用線狀激光模組產(chǎn)生的激光自待測(cè)平行玻璃一側(cè)垂直照射，然后沿垂直于該待測(cè)平行玻璃的方向目測(cè)穿過(guò)該待測(cè)平行玻璃后的出射光投射點(diǎn)是否偏離垂直于該待測(cè)平行玻璃的直線的，從而測(cè)定該待測(cè)平行玻璃的平行差是否符合要求。更進(jìn)一步地，利用置放在該待測(cè)平行玻璃的出射光路上的激光束位置與線寬檢測(cè)裝置檢測(cè)透過(guò)該待測(cè)平行玻璃的的偏差值。上述待測(cè)平行玻璃和所述激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間設(shè)置光程倍增光學(xué)系統(tǒng)，以減小所述待測(cè)平行玻璃和所述激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間的距離。一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，主要由線狀激光模組和用于接收穿過(guò)待檢測(cè)平行玻璃的激光的光線接收裝置構(gòu)成。上述光線接收裝置是激光束位置與線寬檢測(cè)裝置，其測(cè)量精度為0. 1mm。上述系統(tǒng)還包括用于縮短所述激光線束位置與線寬檢測(cè)裝置與所述待檢測(cè)平行玻璃之間的物理距離的光程倍增光學(xué)系統(tǒng)。上述光程倍增光學(xué)系統(tǒng)是倒置的內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
1、測(cè)量時(shí)所需空間小，易于操作；
2、測(cè)量速度快，讀數(shù)直觀數(shù)字化，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量方式易操作，效率高；
3、光程倍增系統(tǒng)可另行設(shè)計(jì)也可利用現(xiàn)有光學(xué)儀器的內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)(如水準(zhǔn)儀)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)成本低；
4、在不使用光程倍增系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)低精度的數(shù)字化快速檢測(cè)，可滿足對(duì)精度要求不高的部分使用要求。


圖1是光線通過(guò)平板玻璃發(fā)生偏折的光學(xué)示意圖。圖2是在待檢測(cè)平板玻璃的出射光路上設(shè)置激光束位置與線寬檢測(cè)裝置的光學(xué)示意圖。圖3是在待檢測(cè)平板玻璃和激光線束位置與線寬檢測(cè)裝置之間設(shè)置光程倍增系統(tǒng)的示意圖。圖4是光程倍增系統(tǒng)的原理示意圖。圖5在待檢測(cè)平板玻璃和激光線束位置與線寬檢測(cè)裝置之間設(shè)置的光程倍增系統(tǒng)的原理說(shuō)明示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例所提供的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法是首先利用線狀激光模組產(chǎn)生的激光自待測(cè)平行玻璃一側(cè)垂直照射，然后沿垂直于該待測(cè)平行玻璃的方向目測(cè)穿過(guò)該待測(cè)平行玻璃后的出射光投射點(diǎn)是否偏離垂直于該待測(cè)平行玻璃的直線的，從而測(cè)定該待測(cè)平行玻璃的平行差是否符合要求。為了滿足更高測(cè)量精度和讀數(shù)的直觀化、數(shù)字化的要求，，更進(jìn)一步地是，利用置放在該待測(cè)平行玻璃的出射光路上的激光束位置與線寬檢測(cè)裝置檢測(cè)透過(guò)該待測(cè)平行玻璃的光的偏差值，激光束位置與線寬檢測(cè)裝置的測(cè)量精度為0. 1mm，并將其轉(zhuǎn)化為直觀偏角度數(shù)秒為單位，并結(jié)束檢測(cè)。為了減小待測(cè)平行玻璃和激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間的距離，以方便施工應(yīng)用，在待測(cè)平行玻璃和激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間設(shè)置光程倍增光學(xué)系統(tǒng)。同時(shí)，本實(shí)施例還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用CCD測(cè)量激光的位移變化，再通過(guò)電子系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并轉(zhuǎn)變成角度，并直觀顯示出來(lái)的方法來(lái)測(cè)量平板玻璃的不平行差，如圖2所示，該光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，包括線狀激光模組1和設(shè)置在該線狀激光模組1的出射光路上的激光束位置與線寬檢測(cè)裝置3，待檢測(cè)平板玻璃2設(shè)置在線狀激光模組1和光束位置與線寬檢測(cè)裝置3之間的光路上，該系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)測(cè)量入射到線陣CCD (激光束位置與線寬檢測(cè)裝置3的主要構(gòu)成部件)感光面的高斯曲線包絡(luò)，得到激光在CCD感光面的絕對(duì)位置和激光束寬度的光電檢測(cè)裝置，從而得知待檢測(cè)平板玻璃2的平行差；激光束位置與線寬檢測(cè)裝置3具有測(cè)量速度快，讀數(shù)直觀，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量方式易操作等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)選用其的原因之處。光程倍增系統(tǒng)4的構(gòu)成如圖4所示，由物鏡組6、調(diào)焦鏡7、目鏡組8組成，成像焦點(diǎn)為A'。(此為公知技術(shù)，在此不再累述。)
準(zhǔn)直激光通過(guò)絕對(duì)平行的平板玻璃即待檢測(cè)平板玻璃2后會(huì)落在激光束位置與線寬檢測(cè)裝置3的線陣CCD的感光面的Xl位置，但由于平板玻璃的兩個(gè)面不平行，則光線會(huì)落在X2位置，那么發(fā)生偏角為CD=Etrctg Δ X/L (1)，在(1)式中Δ X的精度為0. Imm，如果要使Φ小則L就要長(zhǎng)。假設(shè)L為32米，那么c5=arctg0. 1/32000即偏角Φ的測(cè)量精度為 0. 7秒，滿足各種使用要求。但受空間的限制L不可能為32米，而且距離較遠(yuǎn)激光的抖動(dòng)和各種外界因素的影響將影響系統(tǒng)的測(cè)量精度為了便于推廣整個(gè)檢測(cè)裝置，一般在0. 5 1米是比較合適，因此，我們使用了光程倍增系統(tǒng)4的光學(xué)系統(tǒng)(如圖3所示)來(lái)增加L，光程倍增系統(tǒng)是一種內(nèi)調(diào)焦的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，一般使用人眼通過(guò)目鏡可清楚的看到遠(yuǎn)處的物體，而在本系統(tǒng)中我們采用倒置的方式(即激光通過(guò)物鏡組入射)，激光透過(guò)被測(cè)物體再通過(guò)倒置的內(nèi)調(diào)焦的望遠(yuǎn)系統(tǒng)將光程拉大(設(shè)內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)的放大的倍數(shù)為M)，如圖5所示，線狀激光模組1在與待測(cè)平板在O-IOOmm(以較短的合適位置為宜)，待檢測(cè)平板玻璃2后較短距離 (一般為10 500毫米，以，20-50mm為宜)處加調(diào)校好的倒置內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)4，在內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)4后一定距離L'處位置放置激光束位置與線寬的檢測(cè)裝置3，即c5=arctg Δ X/ ML'
取 L' =Im,
M=32 (M=32倍為較常規(guī)和常見(jiàn)的內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)) Δ X=O. Imm (激光束位置與線寬的檢測(cè)裝置的測(cè)量精度) cD=arctgO. 1/32000即偏角Φ的測(cè)量精度為0. 7秒
望遠(yuǎn)系統(tǒng)的放大倍率為32倍，距離L就為32米，這樣在待檢測(cè)平板玻璃2后加光程倍增系統(tǒng)的方法就可以將距離L縮短在0.5 1米，大大節(jié)省了空間，達(dá)到了高精度測(cè)量的目的。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法，其特征在于首先利用線狀激光模組產(chǎn)生的激光自待測(cè)平行玻璃一側(cè)垂直照射，然后沿垂直于該待測(cè)平行玻璃的方向目測(cè)穿過(guò)該待測(cè)平行玻璃后的出射光投射點(diǎn)是否偏離垂直于該待測(cè)平行玻璃的直線的，從而測(cè)定該待測(cè)平行玻璃的平行差是否符合要求。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法，其特征在于更進(jìn)一步地，利用置放在該待測(cè)平行玻璃的出射光路上的激光束位置與線寬檢測(cè)裝置檢測(cè)透過(guò)該待測(cè)平行玻璃的光的偏差值。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法，其特征在于在所述待測(cè)平行玻璃和所述激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間設(shè)置光程倍增光學(xué)系統(tǒng)，以減小所述待測(cè)平行玻璃和所述激光束位置與線寬檢測(cè)裝置之間的距離。
4.一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要由線狀激光模組和用于接收穿過(guò)待檢測(cè)平行玻璃的激光的光線接收裝置構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述光線接收裝置是激光束位置與線寬檢測(cè)裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括用于縮短所述激光線束位置與線寬檢測(cè)裝置與所述待檢測(cè)平行玻璃之間的物理距離的光程倍增光學(xué)系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述光程倍增光學(xué)系統(tǒng)是倒置的內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃平行差檢測(cè)方法，首先利用線狀激光模組產(chǎn)生的激光自待測(cè)平行玻璃一側(cè)垂直照射，然后沿垂直于該待測(cè)平行玻璃的方向目測(cè)穿過(guò)該待測(cè)平行玻璃后的出射光投射點(diǎn)是否偏離垂直于該待測(cè)平行玻璃的直線的，從而測(cè)定該待測(cè)平行玻璃的平行差是否符合要求。該方法具有易于操作；測(cè)量速度快，讀數(shù)直觀，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量方式易操作，效率高，整個(gè)系統(tǒng)利用現(xiàn)有光學(xué)儀器進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/26GK102506762SQ20111029664
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者孫建華, 袁科 申請(qǐng)人:西安華科光電有限公司