发明名称 应用于面外位移之光学量测装置及其量测方法
摘要 一种应用于面外位移之光学量测装置及其量测方法,包含一形成有一透光窗的壳体、一设置在该壳体上并与该透光窗相对的撷取单元、一处理单元,以及依序间隔排列在该壳体内的一光线发射器、一扩散透镜、一分光透镜与一平面镜,该撷取单元并具有一影像撷取器,及一光学镜头,该处理单元是与该影像撷取器电连接,该扩散透镜可使光线扩散至该分光透镜上,该分光透镜是介于该透光窗与撷取单元之间,并具有一分光面,使光线会有一部分被该分光面反射,另一部分的光线会透射出该分光透镜,藉此提供全场之面外位移量测,方便携带并且容易架设。
申请公布号 TWI292471 申请公布日期 2008.01.11
申请号 TW095138566 申请日期 2006.10.19
申请人 财团法人金属工业研究发展中心 发明人 侯博勋;陈鹏仁
分类号 G01B11/16(2006.01);G01B9/02(2006.01) 主分类号 G01B11/16(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种应用于面外位移之光学量测装置,包含: 一壳体,形成有一透光窗; 一撷取单元,设置在该壳体上并与该透光窗相对, 该撷取单元具有一可撷取影像的影像撷取器,及一 可使光线聚焦成像于该影像撷取器上的光学镜头; 一处理单元,与该撷取单元之影像撷取器电连接, 用以处理影像;以及 依序间隔排列于该壳体内的一光线发射器、一扩 散透镜、一分光透镜与一平面镜,该光线发射器可 发射单一波长的光线,该扩散透镜可使该光线发射 器之光线扩散并照射至该分光透镜上,该分光透镜 是介于该透光窗与撷取单元之间,并具有一与该平 面镜之平面界定出一锐角的分光面,使得入射至该 分光透镜的光线会有一部分被该分光面反射,另一 部分的光线会透射出该分光透镜,该平面镜是用于 反射光线。 2.依据申请专利范围第1项所述应用于面外位移之 光学量测装置,其中,该分光透镜之分光面的锐角 是概呈45度。 3.依据申请专利范围第2项所述应用于面外位移之 光学量测装置,其中,该处理单元具有一与该影像 撷取器电连接的主机,及一可显示该干涉影像的显 示器。 4.依据申请专利范围第3项所述应用于面外位移之 光学量测装置,其中,该光线发射器的光线是雷射 光。 5.依据申请专利范围第4项所述应用于面外位移之 光学量测装置,其中,该光线发射器是以氦-氖为振 荡物质的气体雷射。 6.依据申请专利范围第5项所述应用于面外位移之 光学量测装置,其中,该撷取单元之影像撷取器是 电荷耦合装置。 7.一种应用于面外位移之光学量测方法,适用于量 测一物体的表面,并包含下列步骤: 一准备步骤,准备一光学量测装置,该光学量测装 置具有一形成有一透光窗的壳体、一设置在该壳 体上并与该透光窗相对的撷取单元、一处理单元, 以及依序间隔排列在该壳体内的一光线发射器、 一扩散透镜、一分光透镜与一平面镜,该物体是与 该壳体之透光窗相对,该撷取单元具有一可撷取影 像的影像撷取器,及一可使光线聚焦成像于该影像 撷取器的光学镜头,该处理单元是与该影像撷取器 电连接并用以处理影像,该光线发射器可发射单一 波长的光线,该扩散透镜可使该光线发射器之光线 扩散并照射至该分光透镜上,该分光透镜是介于该 透光窗与撷取单元之间,并具有一与该平面镜之平 面界定出一锐角的分光面,该平面镜是用于反射光 线; 一安装步骤,安装该光学量测装置,使该壳体之透 光窗与该物体的表面相对应; 一撷取步骤,启动该光线发射器,光线经过该扩散 透镜的扩散并入射至该分光透镜时,会分为第一光 线与第二光线,该第一光线是自该分光面反射至该 物体表面,经该物体表面的反射,并再透射出该分 光透镜,而照射至该光学镜头,并于该影像撷取器 上形成一物面光,该第二光线则是自该分光透镜透 射至该平面镜,经该平面镜的反射,并再被该分光 面反射而照射至该光学镜头,并于该影像撷取器上 形成一参考光,该物面光与参考光重叠并形成一干 涉影像,藉由该影像撷取器撷取该干涉影像,并传 送至该处理单元;以及 一计算步骤,利用该处理单元计算该干涉影像所形 成的干涉条纹数,以求出该物体之面外位移。 8.依据申请专利范围第7项所述应用于面外位移之 光学量测方法,其中,在该计算步骤,可将前、后两 干涉影像相互比对计算,并以即时动态的方式显示 该物体之面外位移的变化状况。 9.依据申请专利范围第8项所述应用于面外位移之 光学量测方法,其中,在该计算步骤,是利用该处理 单元进行影像处理,以去除杂讯,以获清晰影像。 10.依据申请专利范围第9项所述应用于面外位移之 光学量测方法,其中,该分光透镜之分光面的锐角 是概呈45度。 11.依据申请专利范围第10项所述应用于面外位移 之光学量测方法,其中,该处理单元具有一与该影 像撷取器电连接的主机,及一可显示该干涉影像的 显示器。 12.依据申请专利范围第11项所述应用于面外位移 之光学量测方法,其中,该光线发射器的光线是雷 射光。 13.依据申请专利范围第12项所述应用于面外位移 之光学量测方法,其中,该光线发射器是以氦-氖为 振荡物质的气体雷射。 14.依据申请专利范围第13项所述应用于面外位移 之光学量测方法,其中,该撷取单元之影像撷取器 是电荷耦合装置。 图式简单说明: 图1是一曼格林干涉仪的原理示意图; 图2是一习知之光学量测装置的示意图; 图3是一示意图,说明本发明应用于面外位移之光 学量测装置的较佳实施例; 图4是一流程图,说明本发明应用于面外位移之光 学量测方法的较佳实施例;及 图5是一实际撷取之干涉影像图。
地址 高雄市楠梓区高楠公路1001号