根据物体表面的散射特性,可确定入射光与成像透镜光轴的夹角。激光入射到被测物体表面,散射光强度成椭球型分布[6]。当入射光垂直入射时,α值越小,成像透镜接收到的散射光强度越大,但角度过小对探测器分辨率要求及制作工艺上都有较高难度,综合考虑取α值为21.8°,由仪器的测量范围±10mm可得到物距为53.85mm。通常情况下,库克三元组有很好的成像效果[7],因此选择库克三元组作为成像透镜的初始结构进行优化。优化过程中以各个镜片表面的半径为变量,控制厚度在适当范围,同时将像面与光轴的夹角β设为可变,采用CODEV的横向像差与波像差相结合的方式进行优化,得到下面的结果。图3为优化后的成像光学系统它可以实时监测物体的位移变化,提供准确的数据支持。泉州激光位移传感器常用解决方案
针对相关技术中的问题,本发明提出一种激光位移传感器,能够在不影响测量精度的情况下,降低成像物镜的设计难度,同时让测量系统能够更有效地应对振动、机械变形等不良影响。根据本发明,提供了一种激光位移传感器。根据本发明的激光位移传感器包括激光器、成像物镜以及感光元件,激光器用于射出激光束,由成像物镜接收并出射的光入射到感光元件。其中,在对成像物镜和感光元件CN1 06855391B3进行调制传递函数MTF解析时,解析结果满足以下条件:[0011]在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向的情况下,MTFS>MTFT;在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为子午方向的情况下,MTFT>MTFS;其中,MTFS为弧矢方向上的MTF值,MTFT为子午方向上的MTF值。进一步地,在进行解析时,空间频率为62.5lp/mm,如果多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向,则MTFS>MTFT×10;如果多个感光单元的主要排列方向为子午方向,则MTFT>MTFS×10。[0015]可选地,空间频率为62.5lp/mm,如果多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向,则MTFS≥0.5,MTFT<0.05;如果多个感光单元的主要排列方向为子午方向,则MTFT≥0.5,MTFS<0.05。金山区激光位移传感器详情激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。
成像物镜6和感光元件7组成的成像系统经调制传递函数进行解析后会得到解析结果MTFS和MTFT,其中MTFS为弧矢方向上的MTF值,MTFT是子午方向上的MTF值。[0043]在一个实施例中,如果感光元件的多个感光单元为沿着S方向(弧矢方向,可以将弧矢向定义为水平方向)排列,则在光学系统设计时,可以利用成像物镜6的像散拉高S方向(弧矢方向,可以将弧矢方向定义为水平方向)的MTF值,降低T方向MTF值。通过将成像系统的MTFS和MTFT设计为满足MTFS>MTFT,能够让呈现的光斑在子午方向上被拉长,在弧矢方向上被缩短。
激光位移传感器的测量精度容易受到被测物体表面特征的影响,为了减小测量误差,在整形镜设计中应尽量使出射光斑在有效的测量范围内实现光斑小且均匀。针对传感头小型化设计的要求,半导体激光器体积小、重量轻的优点正好符合这一要求,但其光束质量并不理想,需要对其进行光束整形。半导体激光器快慢轴的光束分布极不对称:快轴发散角较大,半角的典型值为30~40°,光束呈高斯分布,发光范围的半宽度为0.6~0.8μm,慢轴发散角的半角典型值为3~6°,光束分布不规则,发光范围半宽度为50~100μm。因此,在不允许能量损失的情况下,要求整形系统的物方数值孔径(NA)>0.573;但由于光束的快轴能量呈高斯分布,通常取半宽度(FWHM)为20°,此时NA=0.342。系统物距应尽量小一些,但考虑到工艺问题,不宜过小,选定为2.5mm。为了便于设计,将系统倒置,整个系统的主要要求为:工作波长为785±10nm,像方NA=0.342,像距l′=2.5mm,物距l=40~60mm,焦距f=3~4mm。高精度激光位移传感器的响应速度非常快,能够实时监测目标物体的位移变化。
通过将反光元件设置在成像物镜与感光元件之间,能够减小激光位移传感器的设备体积,便于激光位移传感器的使用和安装;通过采用线阵感光元件,能够降低激光位移传感器的成本;另外,由于线阵感光元件的多个感光单元沿着直线排列,所以在该直线的延伸方向上的MTF值拉高而将与该直线垂直方向上的MTF值降低,并不会影响测量精度,还能够让光斑更加容易地被线阵感光元件所接收;通过采用带通滤光片,能够滤除或降低杂散光,避免激光位移传感器收到干扰,保证测量的准确度。激光位移传感器在半导体行业的应用案例。广州激光位移传感器供应链
激光位移传感器在新能源锂电行业的应用案例。泉州激光位移传感器常用解决方案
传统的接触式平面检测精度低、稳定性差及对对象物检测条件要求苛刻,已逐渐被现代非接触式平面检测所替代。非接触式激光平面检测系统以其高精度、高分辨率及不受对象物材质、颜色或倾斜度的影响等优点,可对任何对象物进行平面检测。介绍系统结构和激光位移传感器的工作机理,并进行平面定性检测和定量检测试验,用OpenGI。绘制及拟合三维曲面。试验结果表明,该系统平面检测结果较好地反映出对象物平面起伏情况,并且达到系统的精度要求。泉州激光位移传感器常用解决方案