专利名称：液晶背光照明光学靶标的制作方法
技术领域：
本发明属于测量装置类，尤其涉及光学测量装置。
背景技术：
高精度光学靶标是光学测量、视觉测量、机器人视觉等技术领域中必不可少的校准仪器。通过对光学靶标上已知几何量的检测，来标定新仪器的固有参数，或对现有仪器进行校准。光学靶标的检测精度将直接关系到测量仪器的误差传递和仪器的测量精度，因而是测量仪器的核心装置。
光学靶标的检测精度不仅与靶标本身的物理精度有关，而且同时受到光学照明的强度影响。实践表明，在现有光学制造工艺条件(光刻、光腐蚀等)下，光学靶标照明系统的均一性和稳定性，是制约靶标检测精度的最关键因素之一。长期以来，由于缺乏均一稳定照明的光学靶标，使得光学测量、视觉测量等相关技术领域中测量仪器的精度受到不同程度的制约和限制，从而影响了上述仪器的性能和应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶背光照明光学靶标，以解决上述难题。
本发明的目的是这样实现的液晶背光照明光学靶标，由底座、液晶背光板、光学靶标组成。本发明将底座设置为箱体形，底座箱体前面板处置有光学靶标，光学靶标的表面设置有几何形状图案。底座箱体内设置有液晶背光板，液晶背光板的外边缘处设置有冷凝阴极荧光管。
由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有以下特点1，以平板光源模拟理想的面光源，解决了光学靶标照明系统均一照明的难题。
2，采用四灯管液晶背光板克服了传统照明光源(点光源、白炽灯等)的照度不均匀的难题。
3，液晶背光板采用冷凝阴极荧光管进行照明，发热量远远小于传统的白炽灯、卤灯，使得光学靶标由于热变形引起的几何误差大大减小，进而减小和消除了靶标热变形随机特性造成的测量随机误差。
4，光学靶标上刻制有几何形状图案，使得整个照明系统更加均一稳定，为高精度的实物几何基准传递提供了可靠的保证。
图1是本发明的一种正面形状构造示意图；
图2是图1沿A-A的剖视图。
图中1.底座 2.液晶背光板 3.毛玻璃片 4.光学靶标 5.荧光管 6.导轨具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施作如下详述在图1中，底座1可采用木板、塑料或其它材料制成方框(或其它形状的)箱形体，方框箱形体的面板中部制有方形框孔；方形框孔的前内壁由紧固螺钉装置有光学靶标4。光学靶标4可采用玻璃制成，其表面采用光学刻制工艺，在平板光学玻璃上，刻有空间几何形状的特征(如圆、三角形或矩形等形状图案)。此刻划光学形状图案的阵列，可形成透光和不透光的阵列图形。通常，光学靶标4的制造精度(包括形状和位置精度)应在微米或亚毫米数量级上，具体精度可根据适用场合和具体测量精度的要求而定。
在图2中，底座1的方框箱形体内设置有调节前后行程距离的导轨6，导轨6可采用四只呈上下或平行设置，用于调节装置其上部的液晶背光板2与光学靶标4的距离，以获得最佳的测量效果。导轨6上置有液晶背光板2，液晶背光板2可根据测量精度的要求，在其上或下设置有荧光管5，最好四周分别设置有四只荧光管5；此时，四个冷凝阴极荧光管5，分布于背光板的四个边框附近，形成均匀照明的空间布置，以获得最佳测量光的效果。荧光管5最好采用冷凝阴极荧光管进行照明，其发热量远远小于传统的白炽灯、卤灯，使得光学靶标由于热变形引入的几何误差大大减小，从而减小和消除了靶标热变形随机特性造成的测量随机误差。液晶背光板2的前部采用刚性连接设置有毛玻璃片3，用来对冷凝阴极荧光管5发出的光照进行滤波，消除光照的空间不均一性，和减小电源波动等其它因素造成的光照输出波动；同时，吸收少量阴极荧光管散发的热量，隔离热源，提高光照的输出稳定性。进而使得光源的均一照明特性得到明显改善，使光源的照度更加稳定，输出质量得到进一步改善。
本发明在实际测量使用中，光学靶标4的平板光学玻璃上，刻划光学图案形状的阵列，形成透光和不透光的阵列图形。当启亮冷凝阴极荧光管5时，其四只灯管的液晶背光板作为照明光源，提供充足、均匀的光源，全屏均匀亮度极高，无暗区失真范围达到170度，背光板照明光源的波长范围均在CCD摄像机敏感的红光范围。为获得更加均一的照明特性(同时进行热传导隔离)，背光板2前面设置有毛玻璃片3，使得光源的均一照明特性得到更加明显的改善。同时，也可解决电源电压变化等随机因素造成的光源照度不稳定等问题，经毛玻璃片3进行滤波后都能得到解决，因而输出的光源质量得到改善，照度更加稳定。在实际操作、测量过程中，液晶背光板2和毛玻璃3设置在底座上的导轨6上，通过调节导轨6与光学靶标4之间的距离，可显著提高光学靶标4的光学输出特性和质量。
权利要求
1.一种液晶背光照明光学靶标，由底座、液晶背光板、光学靶标组成，其特征在于，底座设置为箱体形，箱体的前面板处置有光学靶标，光学靶标的表面设置有几何形状图案；箱体内设置有液晶背光板，液晶背光板的边缘处置有冷凝阴极荧光管。
2.根据权利要求1所述的一种液晶背光照明光学靶标，其特征在于，液晶背光板的前部设置有毛玻璃片。
3.根据权利要求1所述的一种液晶背光照明光学靶标，其特征在于，箱体内设置有调节导轨，液晶背光板及毛玻璃片置于调节导轨上。
4.根据权利要求1所述的一种液晶背光照明光学靶标，其特征在于，液晶背光板的四周边缘处分别设置有四只冷凝阴极荧光管。
5.根据权利要求1所述的一种液晶背光照明光学靶标，其特征在于，光学靶标的表面设置有微米或亚毫米精度的实物几何形状图案。
全文摘要
本发明公开了一种液晶背光照明光学靶标，其由底座、液晶背光板、光学靶标组成。本发明将底座设置为箱体形，箱体前面板处置有光学靶标，光学靶标的表面设置有几何形状图案。底座箱体内还设置有液晶背光板，液晶背光板的外边缘处设置有冷凝阴极荧光管。液晶背光板及毛玻璃片并可置于箱体内设置的调节导轨上，可显著调节光学靶标的光学输出特性和质量。由于采用了四灯管液晶背光板，以平板光源模拟理想的面光源，发热量远小于传统的白炽灯、卤灯，减小了靶标热变形造成的测量随机误差，解决了传统照明光源(如点光源、白炽灯等)照度不均匀的难题，从而使得整个照明系统更加均一稳定，为高精度的实物几何基准传递测量提供了可靠的保证。
文档编号G02B27/62GK1450380SQ0210388
公开日2003年10月22日 申请日期2002年4月10日 优先权日2002年4月10日
发明者寇欣宇, 王仲, 段发阶 申请人:天津大学