激光散斑检测头及其应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410052185.7

申请日:

2004.11.15

公开号:

CN1605898A

公开日:

2005.04.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权质押合同登记的生效IPC(主分类):G02B 27/48登记号:2015990000641登记生效日:20150805出质人:广州华工百川科技有限公司质权人:中国银行股份有限公司广州天河支行发明名称:激光散斑检测头及其应用申请日:20041115授权公告日:20060719|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):G02B 27/48变更事项:专利权人变更前:广州华工百川科技股份有限公司变更后:广州华工百川科技有限公司变更事项:地址变更前:510640 广东省广州市天河区五山华南理工大学国家科技园一号楼W201房变更后:510630 广东省广州市萝岗区玉岩路华立街3号|||专利权质押合同登记的注销IPC(主分类):G02B 27/48授权公告日:20060719申请日:20041115登记号:2012990000842出质人:广州华工百川科技股份有限公司质权人:兴业银行股份有限公司广州分行解除日:20140417|||专利权质押合同登记的注销IPC(主分类):G02B 27/48授权公告日:20060719申请日:20041115登记号:2011990000495出质人:广州华工百川科技股份有限公司质权人:兴业银行股份有限公司广州分行解除日:20121224|||专利权质押合同登记的生效IPC(主分类):G02B 27/48登记号:2012990000842登记生效日:20121224出质人:广州华工百川科技股份有限公司质权人:兴业银行股份有限公司广州分行发明名称:激光散斑检测头及其应用申请日:20041115授权公告日:20060719|||专利权质押合同登记的生效IPC(主分类):G02B 27/48登记号:2011990000495登记生效日:20111215出质人:广州华工百川科技股份有限公司质权人:兴业银行股份有限公司广州分行发明名称:激光散斑检测头及其应用申请日:20041115授权公告日:20060719|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更变更事项:专利权人变更前:广州华工百川自控科技有限公司 地址: 广东省广州市天河区五山华南理工大学北区工控学院4号楼东侧 邮编: 510640变更后:广州华工百川科技股份有限公司 地址: 广东省广州市天河区五山华南理工大学国家科技园一号楼W201房 邮编: 510640|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G02B27/48

主分类号:

G02B27/48

申请人:

广州华工百川自控科技有限公司;

发明人:

曾启林; 赵志强; 谢雷; 郭修芹

地址:

510640广东省广州市天河区五山华南理工大学北区工控学院4号楼东侧

优先权:

专利代理机构:

广州市华学知识产权代理有限公司

代理人:

陈燕娴

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内容摘要

本发明提供了一种激光散斑检测头,它包括检测头机壳、半导体激光器、光电转换器、光学镜头及剪切镜,扩束镜,半导体激光器和光电转换器用螺杆及设置在机壳底座的固定孔固定于机壳底座上,扩束镜与半导体激光器连成一体,光电转换器、光学镜头、剪切镜连成一体,剪切镜固定在带螺纹的外套上套在光学镜头上,光学镜头用接圈与剪切镜连接。该检测头可应用于轮胎、复合材料(橡胶)、金属等领域。该检测头结构简单,布置紧凑,体积小,元件少、重量轻,检测面积大,视场大,精度高,实用;扩束镜使激光束由小光点扩束成大于60°以上的光锥体,且激光照射面激光分布均匀,使被检测物体受照面积大;在测量时不需另设参考光,大大简化了光路。

权利要求书

1、  一种激光散斑检测头,包括检测头机壳、半导体激光器(1)、光电转换器(7)、光学镜头(6)及剪切镜(4),其特征在于,半导体激光器(1)和光电转换器(7)固定于检测头机壳底座(9)上;半导体激光器(1)前有一扩束镜(3),扩束镜(3)与半导体激光器(1)连成为一体,半导体激光器(1)与扩束镜(3)位于同一光轴上;光电转换器(7)、光学镜头(6)、剪切镜(4)连成一整体,光电转换器(7)与光学镜头(6)及剪切镜(4)位于同一光轴上;半导体激光器(1)与光电转换器(7)两光轴之间的夹角为2~20°。

2、
  根据权利要求1所述的激光散斑检测头,其特征在于,所述半导体激光器(1)和光电转换器(7)用螺杆及设置在机壳底座的固定孔固定于检测头机壳底座(9)上。

3、
  根据权利要求1所述的激光散斑检测头,其特征在于,所述剪切镜(4)固定在带螺纹的外套上并套在光学镜头(6)上,光学镜头(6)用接圈与剪切镜(4)连接。

4、
  根据权利要求1所述的激光散斑检测头,其特征在于,所述半导体激光器(1)与光电转换器(7)两光轴之间的夹角为8~12°。

5、
  根据权利要求1所述的激光散斑检测头,其特征在于,所述半导体激光器(1)与光电转换器(7)两光轴之间的夹角为10°。

6、
  权利要求1至5中任一项所述的激光散斑检测头在轮胎、复合材料或金属领域中检测的应用。

说明书

激光散斑检测头及其应用
                          技术领域
本发明属于激光技术领域,特别涉及一种激光散斑检测头。
                          背景技术
目前激光散斑检测头的光学系统主要为实验室用装置,小型轻便的检测头比较少。国内实用新型专利号为92226915.7,名称为“一种便携式电子散斑干涉仪光学头”,该实用新型公开的电子散斑干涉仪光学头采用双光束干涉和剪切干涉两种方式,但由于激光扩束系统设计偏小,使物体受照面积也受限制,不能对近距离大视场的物体进行检测;同时该装置由于将参考光反射镜分离放置在物体方,使该装置的使用极为不便。
                          发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种体积小,重量轻,检测面积大,视场大的高精度激光散斑检测头。
本发明的另一目的在于提供一种上述激光散斑检测头的应用。
本发明的激光散斑检测头包括检测头机壳、半导体激光器、光电转换器CCD、光学镜头及剪切镜,扩束镜,检测头机壳由检测头侧板、检测头前窗、检测头上板、检测头底座组成。半导体激光器和光电转换器CCD固定于检测头机壳底座上,半导体激光器前有一扩束镜,扩束镜与半导体激光器连成为一体,半导体激光器与扩束镜位于同一光轴上;光电转换器CCD、光学镜头、剪切镜连成一整体,光电转换器CCD与光学镜头及剪切镜位于同一光轴上;半导体激光器与光电转换器CCD两光轴之间的夹角为2~20°。
半导体激光器和光电转换器CCD可用螺杆及设置在机壳底座的固定孔固定于检测头机壳底座上,所述剪切镜可固定在带螺纹的外套上并套在光学镜头上,光学镜头可用接圈与剪切镜连接。
作为一种优选方案,所述半导体激光器1与光电转换器CCD两光轴之间的夹角为8~12°。作为一种最佳方案,所述半导体激光器与光电转换器CCD两光轴之间的夹角为10°。
所述激光散斑检测头可应用于轮胎、复合材料(如橡胶)、金属等领域的检测。
激光器发出激光经扩束镜扩束后,照射在物体上反射到剪切镜,变成两束光,经镜头聚焦,在光电转换器CCD的感光面上发生自干涉。本发明相对现有技术具有如下的优点及效果:激光散斑检测头结构简单,布置紧凑,体积小,元件少、重量轻,检测面积大,视场大,精度高,实用;扩束镜使激光束由小光点扩束成大于60°以上的光锥体,且激光照射面激光分布均匀,使被检测物体受照面积大;在测量时不需另设参考光,大大简化了光路。
                         附图说明
图1为激光散斑检测头的检测头机壳的结构示意图。
图2为激光散斑检测头的结构示意图。
图3为激光散斑检测头的光路图。
                        具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2所示,激光散斑检测头由检测头机壳、半导体激光器1、光电转换器CCD7、光学镜头6及剪切镜4,扩束镜3组成,检测头机壳由检测头侧板2、检测头前窗5、检测头上板8、检测头底座9组成,在检测头前窗5上有两孔,孔11为激光照射孔,孔12为成像孔,半导体激光器1和光电转换器CCD7用螺杆及设置在机壳底座的固定孔固定于检测头机壳底座9上,扩束镜3与半导体激光器1成一整体,半导体激光器1与扩束镜3位于同一光轴上。光电转换器CCD7、光学镜头6、剪切镜4连成一整体,剪切镜4固定在带螺纹的外套上套在光学镜头6上,光学镜头6用接圈与剪切镜4连接,光电转换器CCD7与光学镜头6及剪切镜4位于同一光轴上,半导体激光器1与光电转换器CCD7两光轴之间的夹角为10°。
实施例2
用实施例1中的激光散斑检测头进行检测物体轮胎时的光路如图3所示。半导体激光器采用大功率(功率一般大于100mW)的半导体激光器,半导体激光器1发出激光光束,经与半导体激光器1相连的扩束镜3扩束后,使激光束由小光点扩束成大于60°以上的光锥体,使被检测物体轮胎受照面积大,且激光照射面激光分布均匀,这样入射光照射被测物体轮胎10上,利用剪切镜4及光学镜头6,使被检测物体轮胎10地散斑场在分辨率高(一般1024×1024以上)的光电转换器CCD7上成像,其短焦广角镜头6,使用视场大于60°。由光电转换器CCD7将光信号转换成电信号,传输给配置的图像处理系统,在电脑屏幕上显示检测结果。

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本发明提供了一种激光散斑检测头,它包括检测头机壳、半导体激光器、光电转换器、光学镜头及剪切镜,扩束镜,半导体激光器和光电转换器用螺杆及设置在机壳底座的固定孔固定于机壳底座上,扩束镜与半导体激光器连成一体,光电转换器、光学镜头、剪切镜连成一体,剪切镜固定在带螺纹的外套上套在光学镜头上,光学镜头用接圈与剪切镜连接。该检测头可应用于轮胎、复合材料(橡胶)、金属等领域。该检测头结构简单,布置紧凑,体积小,。

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