[发明专利]表面粗糙度测量装置

权利要求书

1.一种表面粗糙度测量装置，包括：

包括主发射纤维和多个收集纤维的纤维束；

第一辅助发射纤维；

光学壳体，其包括所述纤维束和所述第一辅助发射纤维并且限定用于光学地接触物体的表面的孔口；

主反射镜，其布置在所述光学壳体中，用于将从所述主发射纤维发射的光反射至所述孔口的检测点并且将由所述物体反射的光反射至所述多个收集纤维；

第一辅助反射镜，其布置在所述光学壳体中，用于将从所述第一辅助发射纤维发射的光反射至所述孔口的检测点；以及

外部电路，其用于生成激光束至所述主发射纤维和所述第一辅助发射纤维，收集来自所述多个收集纤维的所述反射光，并且基于所述收集的反射光来计算所述物体的表面粗糙度。

2.根据权利要求1所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述外部电路包括：

用于生成所述激光束的激光发生器；

光检测器，其用于检测从所述多个收集纤维收集的所述反射光并且将所述收集的光转换成电信号；以及

至少一个信号处理器，其用于基于从来自所述主发射纤维的所述反射光转换和从来自所述第一辅助发射纤维的所述反射光转换的所述转换电信号来计算所述物体的表面粗糙度。

3.根据权利要求2所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述物体的表面粗糙度基于所述表面粗糙度与基于从所述主发射纤维发射的所述光的所述检测的反射光的强度和基于从所述第一辅助发射纤维发射的所述光的所述检测的反射光的强度的比率之间的预定关系来计算。

4.根据权利要求3所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述比率通过方程R＝(MI-AI)/(MI+AI)计算，其中R为所述比率，MI为基于从所述主发射纤维发射的所述光的所述检测的反射光的强度，AI为基于从所述第一辅助发射纤维发射的所述光的所述检测的反射光的强度。

5.根据权利要求2所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述外部电路还包括用于将所述激光束选择性地切换至所述主发射纤维和所述第一辅助发射纤维的光束开关。

6.根据权利要求2所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述外部电路还包括：

电荷耦合装置(CCD)；以及

分光器，其用于将从所述多个收集纤维收集的所述反射光分别分开至所述光检测器和所述CCD。

7.根据权利要求1所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述主发射纤维围绕所述纤维束中的所述多个收集纤维的中心布置。

8.根据权利要求1所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述光学壳体限定其一端处的开口，具有所述第一辅助发射纤维的所述纤维束的远端通过所述开口固持在所述光学壳体的至少一部分中。

9.根据权利要求8所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述主反射镜布置在所述光学壳体中，并且相对于所述纤维束定位成45度。

10.根据权利要求9所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述第一辅助反射镜布置在所述光学壳体中，并且相对于所述第一辅助发射纤维定位成小于45度的梯度角，所述第一辅助发射纤维与所述第一辅助反射镜之间的距离小于所述纤维束与所述主反射镜之间的距离。

11.根据权利要求1所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述外部电路包括：

用于生成所述激光束的激光发生器；

光检测器阵列，其包括用于分别检测从所述多个收集纤维收集的所述反射光并且将所述收集的光转换成电信号的多个光检测器；以及

信号处理器，其用于通过显示器显示基于所述转换的电信号的所述检测的反射光的强度分布图像。

12.根据权利要求1所述的表面粗糙度测量装置，其特征在于，所述表面粗糙度测量装置还包括：

固持在所述光学壳体中的第二辅助发射纤维；以及

第二辅助反射镜，其布置在所述光学壳体中，用于将从所述第二辅助发射纤维发射的光反射至所述孔口的检测点；

其中所述外部电路还用于将所述激光束提供至所述第二辅助发射纤维。