[发明专利]一种表面检测装置及方法

权利要求书

1.一种表面检测装置，其特征在于，包括：转动机构、沿光线传播路径依次排列的第一反射模块、聚光模块和收光模块；所述第一反射模块、所述聚光模块和所述收光模块固定于所述转动机构内；所述转动机构围绕第一旋转轴旋转；

所述转动机构内设置有通孔，所述通孔包括一个竖直部和多个倾斜部；

所述第一反射模块包括依次邻接设置的多个反射镜，且每个所述反射镜与被测物体所在平面的夹角不同；

所述聚光模块包括多个聚光单元；

所述收光模块包括多个收光单元；

所述倾斜部、所述反射镜、所述聚光单元以及所述收光单元的数量相等，且相互一一对应设置；

所述第一反射模块设置于所述通孔的所述竖直部内，所述聚光模块的每个聚光单元设置于与所述聚光单元对应的倾斜部内；所述收光模块的每个收光单元的中心点与所述第一旋转轴的距离不同，并且每个所述收光单元的焦点与其对应的所述聚光单元的焦点重合；

所述第一旋转轴与所述竖直部的中心对称轴平行，所述第一旋转轴垂直于被测物体表面所在的平面且与所述第一反射模块在所述被测物体表面所在平面的投影交叠；

其中，所述第一反射模块通过其中一反射镜将沿所述竖直部入射的检测光束反射成反射光束，所述反射光束通过与所述反射镜对应的倾斜部内的聚光单元聚光后入射至所述被测物体的表面，经由所述被测物体的表面散射后形成的散射光束被相对应的收光单元转换为平行光束后出射；

所述第一反射模块的形状包括棱锥体或棱台中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述第一反射模块包括第一反射镜和第二反射镜，所述收光模块包括第一收光单元和第二收光单元；

所述第一反射镜和所述第一收光单元对应设置，所述第一收光单元用于将第一散射光束转换为平行光束后出射，所述第一散射光束为所述第一反射镜的反射光束通过与所述第一反射镜对应的聚光单元聚光后经由所述被测物体表面散射后形成的散射光束；

所述第二反射镜和所述第二收光单元对应设置，所述第二收光单元用于将第二散射光束转换为平行光束后出射，所述第二散射光束为所述第二反射镜的反射光束通过与所述第二反射镜对应的聚光单元聚光后经由所述被测物体表面散射后形成的散射光束；

所述第一反射镜与所述被测物体所在平面的夹角小于所述第二反射镜与所述被测物体所在平面的夹角，所述第一收光单元的中心点到所述第一旋转轴的距离大于所述第二收光单元的中心点到所述第一旋转轴的距离。

3.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述第一反射模块包括依次邻接设置的第1个反射镜至第n个反射镜，所述第1个反射镜与所述被测物体所在平面的夹角至第n个反射镜与所述被测物体所在平面的夹角分别为θ₁、θ₂……θ_n-1和θ_n；

所述收光模块包括依次设置的第1个收光单元至第n个收光单元，第i个反射镜与第i个收光单元对应设置，i大于等于1且小于等于n，所述第1个收光单元的中心点到所述第一旋转轴的距离至第n个收光单元的中心点到所述第一旋转轴的距离分别为L₁、L₂……L_n-1和L_n；

其中，θ₁＜θ₂＜……θ_n-1＜θ_n，L₁＞L₂＞……L_n-1＞L_n。

4.根据权利要求3所述的表面检测装置，其特征在于，L_i-L_i-1＝K，其中K为固定值。

5.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，还包括：抛物面镜和光电探测器；所述第一反射模块、所述聚光模块、所述收光模块、所述抛物面镜和所述光电探测器沿光线传播路径依次排列；所述抛物面镜的对称轴与所述第一旋转轴平行，且所述光电探测器的感光面设置于所述抛物面镜的焦点上。