[发明专利]一种高精度高空间分辨长程面形检测系统

权利要求书

1.一种高精度高空间分辨长程面形检测系统，其特征在于包括工作台、传输台、激光光源、扫描光学头、分束棱镜、信号采集处理单元；所述扫描光学头安装于所述传输台上；所述分束棱镜用于将所述激光光源输出的光线偏折入射到所述扫描光学头、且入射方向与所述传输台扫描方向一致；所述扫描光学头用于将该入射光束偏折且聚焦到所述工作台的待测物体检测区中待测物体表面；所述待测物体检测区中待测物体表面反射的光线依次经所述扫描光学头、所述分束棱镜进入所述信号采集处理单元。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述光学扫描头通过一光学元件支架安装于所述传输台上；其中，所述光学元件支架固定安装于所述传输台的运动导轨上，所述光学扫描头安装于所述光学元件支架上。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述激光光源输出的激光为宽光束激光。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述宽光束激光的光束宽度大于3mm。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述分束棱镜将所述激光光源输出的光线偏折水平入射到所述扫描光学头；所述扫描光学头将该入射光束偏折为竖直且聚焦的光线入射到所述工作台的待测物体检测区中待测物体表面。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于所述扫描光学头为包括一聚焦透镜和一五棱镜或等效五棱镜；其中，所述聚焦透镜位于所述扫描光学头朝向待测物体检测区的一侧。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述等效五棱镜包括平面反射镜(31)和平面反射镜(32)，且两平面反射镜之间的夹角为45°。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述聚焦透镜为非球面的低像差透镜组。

9.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述传输台为气浮传输台；所述扫描光学头的运动为连续飞行运动模式或停止-测量-扫描运动模式。

10.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述信号采集处理单元利用采集的光束强度分布数据，采用质心法计算定位光束位置的变化，得到待测物体表面的倾斜角度。