專利名稱：物品表面疵病的激光檢測法及其檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及用激光檢測物品表面疵病的方法及其檢測裝置。
長期來對于光學零件表面疵病的檢測一直停留在人眼的主觀評價上，此法不僅落后，且人為因素直接影響到對表面疵病作出正確評價，尤其是檢測標準從控制表面疵病個數提高到控制表面疵病的總面積衡量后，則再用人眼主觀評價就更加困難。為此，國內外一直在尋求客觀評價表面疵病的方法。
鑒于上述，本發明的目的旨在提出一種表面疵病的激光檢測法以及為用該法而設計的一種激光檢測儀，它能自動檢測被測件或光學零件表面的疵病，標定表面疵病等級，從而為正確、客觀評價表面疵病開辟了新途徑。
本發明提出的表面疵病檢測法是激光掃描頻譜法，即用激光對被測件表面進行掃描，通過去除被測件表面的零級譜，測定被測件表面一級以上的高次衍射頻譜的光強，并將其與標準疵病的頻譜光強作比較來標定表面疵病及疵病等級。例如，設被測件表面疵病的形狀為R(x，y)，在掃描激光點掃射下，其Fourier變換頻譜為F(u，ν)其譜光強分布則為I(u，ν)＝｜F(u，ν)｜2式中 F(u，ν)＝∫+∞-∞∫+∞-∞I0R(x，y)·exp〔-2πi(ux+νy)〕dxdyI0為入射光強。
把測得各點的譜光強經過計算機分析處理后，與標準疵病譜光強進行比較，就可評價疵病及其等級了。
為實現激光檢測法而設計的一種激光檢測儀如
圖1所示，圖1是激光檢測儀的構成原理示意圖，圖中P為激光器，K為空間濾波器，M1為反射鏡，M2為帶孔反射鏡，L1，L2，L3分別為透鏡，F為被測件，G為光電探測器，A為放大器，A/D為A/D變換器，MBS為微處理機，D為步進電機。參照圖1，利用反射鏡M1使經空間濾波器K濾波后的激光穿越帶孔反射鏡M2的孔入射到透鏡L1，該激光器一般采用價格低廉的He-Ne激光器，由透鏡L1將光束縮小，最好縮小到0.1～0.2mm，入射到被測零件F上，從被測件反射的零級譜直接通過反射鏡M2的孔返回而不進入光電探測器G，一級以上的高級次衍射頻譜經透鏡L1收集和M2反射，并經透鏡L2及L3進入光電探測器，其輸出信號經放大器A放大及作A/D變換后，進入微處理機MBS中，微處理機一方面將測得的信號按表面疵病的級數J與疵病的面積M成J=M]]>的關系作疵病面積和等級換算處理，并與標準疵病比較直接顯示疵病等級，另一方面控制步進電機D驅動被測件旋轉、平移或偏擺，以便對整個被測件表面進行檢測。
本發明提出的表面疵病檢測法及激光檢測儀不僅適用于檢測光學零件，也適用于檢測鋼材、陶瓷、紙張、塑料、布匹等表面疵病。由于該檢測法及檢測儀，通過激光對被測件掃描，能自動檢測物品表面的疵病及等級，它克服了主觀評價法人為因素的影響，為正確、客觀評價表面疵病開辟了新途徑。
權利要求
1.物品表面疵病檢測法，其特征是用激光對被測件表面進行掃描，通過去除被測件表面的零級譜，測定被測件表面一次以上的高次衍射頻譜的光強，并將其與標準疵病頻譜光強作比較來標定表面疵病及疵病等級。
2.一種專用于權利要求1所述檢測方法的激光檢測儀，其特征在于利用反射鏡〔M1〕使經空間濾波器〔K〕濾波后的激光穿越帶孔反射鏡〔M2〕的孔入射到透鏡〔L1〕經透鏡〔L1〕縮小的光束入射到被測件〔F〕上，從被測件反射的零級譜直接通過反射鏡〔M2〕的孔返回，而一級以上的高級次衍射頻譜經透鏡〔L1〕收集和反射鏡〔M2〕反射，并經透鏡〔L2〕及〔L3〕進入光電探測器〔G〕，光電探測器的輸出信號經放大及A/D變換后進入微處理機〔MBS〕作疵病等級運算，并由微處理機控制步進電機〔D〕驅動被測件旋轉、平移或偏擺。
3.按權利要求2所述的檢測儀，其特征在于激光為He-Ne激光。
4.按權利要求2所述的檢測儀，其特征在于激光經透鏡〔L1〕縮小到0.1～0.2mm。
全文摘要
“物品表面疵病的激光檢測法及其檢測儀”是用激光檢測物品表面疵病的方法及其裝置。該法是用激光對被測件表面進行掃描，通過去除被測件表面的零級譜，測定一級以上高次衍射頻譜的光強并將其與標準比較來標定表面疵病及疵病等級的，激光檢測儀是為實現該檢測法而設計的檢測裝置，它能自動檢測，標定物品表面的疵病，不僅適用于檢測光學零件，也適用于檢測鋼材、陶瓷、紙張、塑料、布匹等表面疵病。本發明為正確、客觀評價疵病開辟了新途徑。
文檔編號G01N21/88GK1074293SQ92105788
公開日1993年7月14日 申請日期1992年7月11日 優先權日1992年7月11日
發明者楊國光, 程上彝, 張曉 申請人:浙江大學