一种刮刀平整度检测系统 【技术领域】
本发明涉及一种打印机用硒鼓内刮刀的工作面平整度检测的系统及方法。
背景技术
刮刀工作面平整度是衡量刮刀质量的一个重要因素，刮刀工作面平整度不好严重影响打印质量，因此需要对刮刀工作面的平整度进行精确检测。现有测定刮刀工作面平整度的方法一般利用放大镜人眼观测。该种测量方法误差很大且检测速度慢，同时检测时需要将刮刀不断移动，容易造成刮刀工作面磨损。
【发明内容】
为克服以上不足，本发明提供一种测量准确、精密的平整度测量系统及方法。
刮刀平整度检测系统包括：一光源系统，一光束整形系统及一感测系统；其中该光源系统为激光光源，可发射一单色激光光束；该光束整形系统由上光阑、右光阑、半透半反镜、凸透镜组成，用以对激光圆度和平行度进行调整；该感测系统由被测刮刀样品、标准样板、检测装置、观测装置构成，用以安装待测刮刀样品，检测干涉条纹情况。检测时刮刀平面与激光光束相互垂直。
本发明平整度测量系统与方法利用了劈尖等厚干涉的原理，即两块平板以很小夹角垫起，其间的空气膜就形成空气劈尖，单色平行光垂直照射空气劈尖，光线经劈尖上、下表面反射成的两束反射光在上表面相遇而产生干涉。
测量方法步骤如下：将被测刮刀样品装于标准样板下；开启单色光源，使其对被测工件发射激光光束，激光光束经光阑和凸透镜整形成准直平行光，经被测工件与标准工件形成的空气劈尖上下表面反射的光形成干涉条纹；干涉条纹经半透半反镜反射后照射到CCD上，开启感测系统，感测系统感测干涉条纹光强度信号，测出被测工件的平整度。
根据薄膜干涉的道理，测定刮刀工作面平整度的精度很高，检测缺陷可达几十分之一波长；同时该测量方法不接触工件，可避免工件表面会因摩擦导致刮刀受损；此外，利用激光干涉测量快速快，可大大提高测量精度和效率。
【附图说明】
图1是本发明刮刀平整度测量系统示意图；
图2是薄膜干涉的示意图；
图3是薄膜干涉标准图和缺陷表现图。
参阅图1，光源(激光器)系统1，光束整形系统11，感测系统12；光束整形系统由上光阑2、右光阑4、半透半反镜3、凸透镜7组成，感测系统由被测刮刀样品10、标准样板8、CCD检测装置5、观测装置6构成。
参阅图2，标准样板8和刮刀样品10一端接触，另一端用薄纸片9隔开，刮刀样品与标准玻璃样品片间形成劈尖状空气层，劈尖空气层角度θ在0°到10°度之间。
参阅图3，a为标准薄膜干涉图，即刮刀样品没有缺陷时观测干涉图样为a图所示；b为薄膜干涉缺陷图，即刮刀样品有凹陷或突起时观测干涉图样为b图所示。
请参图2和图3就本平整度测量方法的实现原理进行详细说明。单色平行光垂直照射空气劈尖，a光线经劈尖上、下表面反射，两束光b，c在上表面相遇而产生干涉。由于很小，实际上a，b，c几乎都垂直于空气劈尖表面(如图2)。在空气劈尖厚度为e的地方，b，c的光程差
δ＝2ne+λ/2≈2e+λ/2
因此劈尖干涉明暗条纹的条件
劈尖干涉条纹产生在劈尖的上表面附近，同一条干涉条纹对应的空气劈尖厚度e都相等，因此劈尖干涉条纹是一系列平行于劈尖棱边的明暗相同的直条纹，即等厚干涉条纹，如图3a所示。
利用劈尖干涉可以检验光学表面的平整度，能查出不超过四分之一波长(约0.1微米)的凹凸缺陷，还可测量细丝的直径或薄片的厚度。图3中a是表面平整的工件的等厚干涉条纹，b是存在极小凸凹不平的工件地等厚干涉条纹。
【具体实施方式】
观测被测工件的平整度时，将被测工件10装于水平装置上，将标准样板8放置在被测工件的上面，用薄纸片9隔开使两者之间有适当的空气夹角；开启激光光源系统1，使其发射激光光束，激光光束经光阑和凸透镜整形成准直平行光，调整装置使光束整形达到最佳状态；激光束照射到被测工件和标准工件上，经被测工件与标准工件形成的空气劈尖上下表面反射的光形成干涉条纹；干涉条纹经半透镜反射后照射到CCD上；开启感测系统，把干涉光强的变化通过CCD采集，再通过电脑显示出来，这样就能直观的检测被测工件的平整度了。