專利名稱：液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)量裝置類，尤其涉及光學(xué)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
高精度光學(xué)靶標(biāo)是光學(xué)測(cè)量、視覺測(cè)量、機(jī)器人視覺等技術(shù)領(lǐng)域中必不可少的校準(zhǔn)儀器。通過對(duì)光學(xué)靶標(biāo)上已知幾何量的檢測(cè)，來標(biāo)定新儀器的固有參數(shù)，或?qū)ΜF(xiàn)有儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。光學(xué)靶標(biāo)的檢測(cè)精度將直接關(guān)系到測(cè)量?jī)x器的誤差傳遞和儀器的測(cè)量精度，因而是測(cè)量?jī)x器的核心裝置。
光學(xué)靶標(biāo)的檢測(cè)精度不僅與靶標(biāo)本身的物理精度有關(guān)，而且同時(shí)受到光學(xué)照明的強(qiáng)度影響。實(shí)踐表明，在現(xiàn)有光學(xué)制造工藝條件(光刻、光腐蝕等)下，光學(xué)靶標(biāo)照明系統(tǒng)的均一性和穩(wěn)定性，是制約靶標(biāo)檢測(cè)精度的最關(guān)鍵因素之一。長(zhǎng)期以來，由于缺乏均一穩(wěn)定照明的光學(xué)靶標(biāo)，使得光學(xué)測(cè)量、視覺測(cè)量等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中測(cè)量?jī)x器的精度受到不同程度的制約和限制，從而影響了上述儀器的性能和應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，以解決上述難題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，由底座、液晶背光板、光學(xué)靶標(biāo)組成。本發(fā)明將底座設(shè)置為箱體形，底座箱體前面板處置有光學(xué)靶標(biāo)，光學(xué)靶標(biāo)的表面設(shè)置有幾何形狀圖案。底座箱體內(nèi)設(shè)置有液晶背光板，液晶背光板的外邊緣處設(shè)置有冷凝陰極熒光管。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，因而具有以下特點(diǎn)1，以平板光源模擬理想的面光源，解決了光學(xué)靶標(biāo)照明系統(tǒng)均一照明的難題。
2，采用四燈管液晶背光板克服了傳統(tǒng)照明光源(點(diǎn)光源、白熾燈等)的照度不均勻的難題。
3，液晶背光板采用冷凝陰極熒光管進(jìn)行照明，發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的白熾燈、鹵燈，使得光學(xué)靶標(biāo)由于熱變形引起的幾何誤差大大減小，進(jìn)而減小和消除了靶標(biāo)熱變形隨機(jī)特性造成的測(cè)量隨機(jī)誤差。
4，光學(xué)靶標(biāo)上刻制有幾何形狀圖案，使得整個(gè)照明系統(tǒng)更加均一穩(wěn)定，為高精度的實(shí)物幾何基準(zhǔn)傳遞提供了可靠的保證。


圖1是本發(fā)明的一種正面形狀構(gòu)造示意圖；
圖2是圖1沿A-A的剖視圖。
圖中1.底座 2.液晶背光板 3.毛玻璃片 4.光學(xué)靶標(biāo) 5.熒光管 6.導(dǎo)軌具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作如下詳述在圖1中，底座1可采用木板、塑料或其它材料制成方框(或其它形狀的)箱形體，方框箱形體的面板中部制有方形框孔；方形框孔的前內(nèi)壁由緊固螺釘裝置有光學(xué)靶標(biāo)4。光學(xué)靶標(biāo)4可采用玻璃制成，其表面采用光學(xué)刻制工藝，在平板光學(xué)玻璃上，刻有空間幾何形狀的特征(如圓、三角形或矩形等形狀圖案)。此刻劃光學(xué)形狀圖案的陣列，可形成透光和不透光的陣列圖形。通常，光學(xué)靶標(biāo)4的制造精度(包括形狀和位置精度)應(yīng)在微米或亞毫米數(shù)量級(jí)上，具體精度可根據(jù)適用場(chǎng)合和具體測(cè)量精度的要求而定。
在圖2中，底座1的方框箱形體內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)前后行程距離的導(dǎo)軌6，導(dǎo)軌6可采用四只呈上下或平行設(shè)置，用于調(diào)節(jié)裝置其上部的液晶背光板2與光學(xué)靶標(biāo)4的距離，以獲得最佳的測(cè)量效果。導(dǎo)軌6上置有液晶背光板2，液晶背光板2可根據(jù)測(cè)量精度的要求，在其上或下設(shè)置有熒光管5，最好四周分別設(shè)置有四只熒光管5；此時(shí)，四個(gè)冷凝陰極熒光管5，分布于背光板的四個(gè)邊框附近，形成均勻照明的空間布置，以獲得最佳測(cè)量光的效果。熒光管5最好采用冷凝陰極熒光管進(jìn)行照明，其發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的白熾燈、鹵燈，使得光學(xué)靶標(biāo)由于熱變形引入的幾何誤差大大減小，從而減小和消除了靶標(biāo)熱變形隨機(jī)特性造成的測(cè)量隨機(jī)誤差。液晶背光板2的前部采用剛性連接設(shè)置有毛玻璃片3，用來對(duì)冷凝陰極熒光管5發(fā)出的光照進(jìn)行濾波，消除光照的空間不均一性，和減小電源波動(dòng)等其它因素造成的光照輸出波動(dòng)；同時(shí)，吸收少量陰極熒光管散發(fā)的熱量，隔離熱源，提高光照的輸出穩(wěn)定性。進(jìn)而使得光源的均一照明特性得到明顯改善，使光源的照度更加穩(wěn)定，輸出質(zhì)量得到進(jìn)一步改善。
本發(fā)明在實(shí)際測(cè)量使用中，光學(xué)靶標(biāo)4的平板光學(xué)玻璃上，刻劃光學(xué)圖案形狀的陣列，形成透光和不透光的陣列圖形。當(dāng)啟亮冷凝陰極熒光管5時(shí)，其四只燈管的液晶背光板作為照明光源，提供充足、均勻的光源，全屏均勻亮度極高，無暗區(qū)失真范圍達(dá)到170度，背光板照明光源的波長(zhǎng)范圍均在CCD攝像機(jī)敏感的紅光范圍。為獲得更加均一的照明特性(同時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)隔離)，背光板2前面設(shè)置有毛玻璃片3，使得光源的均一照明特性得到更加明顯的改善。同時(shí)，也可解決電源電壓變化等隨機(jī)因素造成的光源照度不穩(wěn)定等問題，經(jīng)毛玻璃片3進(jìn)行濾波后都能得到解決，因而輸出的光源質(zhì)量得到改善，照度更加穩(wěn)定。在實(shí)際操作、測(cè)量過程中，液晶背光板2和毛玻璃3設(shè)置在底座上的導(dǎo)軌6上，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)軌6與光學(xué)靶標(biāo)4之間的距離，可顯著提高光學(xué)靶標(biāo)4的光學(xué)輸出特性和質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，由底座、液晶背光板、光學(xué)靶標(biāo)組成，其特征在于，底座設(shè)置為箱體形，箱體的前面板處置有光學(xué)靶標(biāo)，光學(xué)靶標(biāo)的表面設(shè)置有幾何形狀圖案；箱體內(nèi)設(shè)置有液晶背光板，液晶背光板的邊緣處置有冷凝陰極熒光管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，其特征在于，液晶背光板的前部設(shè)置有毛玻璃片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，其特征在于，箱體內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，液晶背光板及毛玻璃片置于調(diào)節(jié)導(dǎo)軌上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，其特征在于，液晶背光板的四周邊緣處分別設(shè)置有四只冷凝陰極熒光管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，其特征在于，光學(xué)靶標(biāo)的表面設(shè)置有微米或亞毫米精度的實(shí)物幾何形狀圖案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶背光照明光學(xué)靶標(biāo)，其由底座、液晶背光板、光學(xué)靶標(biāo)組成。本發(fā)明將底座設(shè)置為箱體形，箱體前面板處置有光學(xué)靶標(biāo)，光學(xué)靶標(biāo)的表面設(shè)置有幾何形狀圖案。底座箱體內(nèi)還設(shè)置有液晶背光板，液晶背光板的外邊緣處設(shè)置有冷凝陰極熒光管。液晶背光板及毛玻璃片并可置于箱體內(nèi)設(shè)置的調(diào)節(jié)導(dǎo)軌上，可顯著調(diào)節(jié)光學(xué)靶標(biāo)的光學(xué)輸出特性和質(zhì)量。由于采用了四燈管液晶背光板，以平板光源模擬理想的面光源，發(fā)熱量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的白熾燈、鹵燈，減小了靶標(biāo)熱變形造成的測(cè)量隨機(jī)誤差，解決了傳統(tǒng)照明光源(如點(diǎn)光源、白熾燈等)照度不均勻的難題，從而使得整個(gè)照明系統(tǒng)更加均一穩(wěn)定，為高精度的實(shí)物幾何基準(zhǔn)傳遞測(cè)量提供了可靠的保證。
文檔編號(hào)G02B27/62GK1450380SQ0210388
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月10日
發(fā)明者寇欣宇, 王仲, 段發(fā)階 申請(qǐng)人:天津大學(xué)