[发明专利]激光偏振纹影检测装置

权利要求书

1.一种采用偏振结构实现的激光纹影检测装置，包括：激光光源、第一片二分之一波片、整形透镜组、分光棱镜、小孔、第二片二分之一波片、第一片球面反射镜、第一片四分之一波片、第一片偏振片、第一片窗口片、第二片窗口片、第二片偏振片、第二片四分之一波片、第二片球面反射镜、纹影刀口、成像透镜组、成像元件；

在上述的技术方案中，所述的激光光源用来产生检测激光；

所述的第一片二分之一波片置于整形透镜组附近，分光棱镜前，用来调节激光束的偏振方向；

所述的整形透镜组用来对激光光源发出的光进行整形聚焦，使其汇聚经过小孔；

所述的分光棱镜用来对检测激光进行过滤，提取水平偏振光；

所述的小孔用来对检测激光进行过滤，提高光束质量；

所述的第二片二分之一波片放置在小孔后面，用来将检测激光光束旋转成垂直偏振光；

所述的第一片偏振片放置在第二片二分之一波片之后，用来同轴的将水平偏振检测激光光束反射到球面反射镜上，并透射垂直检测激光光束；

所述的第一片四分之一波片沿光路放置在第一片偏振片之后，用来将水平偏振检测激光光束旋转成圆偏振光，或者将圆偏振光旋转成垂直偏振检测激光，并透射垂直检测激光光束；

所述的第一片球面反射镜沿光路放置在第一片四分之一波片之后，用来反射检测激光光束；

所述的第一片窗口片和第二片窗口片为高透过率平板，之间的区域为纹影成像检测区域；

所述的第二片偏振片放置在第二片窗口片之后，作用与第一片偏振片相同；

所述的第二片四分之一波片沿光路放置在第二片偏振片之后，作用与第一片四分之一波片相同；

所述的第二片球面反射镜放置在第二片四分之一波片之后，作用与第一片球面反射镜相同；

所述的纹影刀口放置在第二片偏振的反射光路上，用来对检测光束进行遮挡，实现纹影成像；

所述的成像透镜组放置在纹影刀口之后，用来在成像元件上聚焦成像；

所述的成像元件放置在成像透镜组之后，用来采集图像。

2.按权利要求1所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的纹影刀口可以是常规的机械光阑刀口，也可以是液晶光阀及其加载的图像构成的等效刀口；如果是常规的机械光阑刀口，可以是平边刀口，也可是箭头等特殊形状的刀口，或者多个图案的组合或阵列刀口。

3.按权利要求1所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的纹影刀口可以是液晶光阀及其加载的图像构成的等效刀口，液晶光阀可以通过外部程序进行实时的控制，加载动态变化的透过图像，等效光阑的移动，替代刀口外部的机械移动系统。

4.按权利要求3所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的纹影刀口可以是液晶光阀及其加载的图像构成的等效刀口，液晶光阀可以通过外部程序进行实时的控制，加边缘透射率逐渐变化的软边光阑图像，构成无衍射刀口；可以加载等效的刀口阵列或者随时间变化的刀口，实现动态检测的补偿。

5.按权利要求3所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的纹影刀口可以是液晶光阀及其加载的图像构成的等效刀口，液晶光阀可以通过外部程序进行实时的控制，是权利要求3和4所述的结合。

6.按权利要求1所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的第一片二分之一波片用来针对激光光源输出光束进行偏振方向的控制，如果激光光源是水平线偏振激光，可以不放置在系统中；所述的第二片二分之一波片用来针对激光光源输出光束进行偏振方向的控制，如果激光光源是垂直线偏振激光，可以不放置在系统中；所述的分光棱镜用来针对激光光源输出光束进行偏振方向的控制，如果激光光源是线偏振激光，可以不放置在系统中。

7.按权利要求1所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的整形透镜组和小孔用来提高激光光源输出光束质量，如果激光光源输出光束质量好，可以不放置在系统中。

8.按权利要求1所述的激光纹影检测装置，其特征在于，所述的第一片球面反射镜和第二片球面反射镜为凹面镜，可以是各种材质的反射镜或者镀膜构成的反射镜，也可以由非球面反射镜构成，来进一步提高成像质量。