在一个实施例中,上述感光元件7可以为线阵CCD感光芯片,或者也可以是线阵CMOS感光芯片。在线阵CCD感光芯片或线阵CMOS感光芯片中,包括线形排列的多个感光单元,通常为直线排列,该直线的延伸方向为感光单元的主要排列方向,这些感光单元沿着水平方向(弧矢方向)排列。由于感光单元为直线状排列,因此,长条形光斑可增加与像元之间的接触面积,可降低机械器件形变对所述激光位移传感器信噪比的影响。[0045]在其他实施例中,上述感光元件7可以是面阵CCD感光芯片或面阵CMOS感光芯片。面阵CCD感光芯片或面阵CMOS感光芯片包括排列为矩形的多个感光单元,矩形的长边沿着水平方向(弧矢方向)延伸,短边沿着竖直方向(子午方向)延伸,其长边的延伸方向即为感光单元的主要排列方向。这样,长条形光斑同样更加容易地被面阵CCD感光芯片或CMOS感光芯片接收到。它可以用于测量机械零件的位移,以确保其精确性和稳定性。德州激光位移传感器设备生产
图3a至图3c示出了在弧矢(S)方向和(T)方向的MTF值被配置为满足上述要求的情况下,被感光元件接收到的光斑的形状。图3a是被测物体在激光位移传感器的best小量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:-2.1000mm,0.0000mm为物点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离-2.1mm,IMA:1.627,0.000mm为所成的像点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离1.627mm。图3b是被测物体在激光位移传感器的中间量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:0.0000,0.0000mm为物点在弧矢方向无偏离,在子午方向无偏离,IMA:-0.243,0.000mm为所成的像点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离-0.243mm。图3c是被测物体在激光位移传感器的比较大量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:2.1000,0.0000mm为物点在子午方向无偏离,上海激光位移传感器制造公司激光位移传感器在半导体行业的应用案例。
本发明公开了一种激光位移传感器,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,在对成像物镜和感光元件进行调制传递函数MTF解析时,解析结果满足以下条件: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。本发明能够降低物镜的设计难度,节省制造和维护成本,另外还有助于提高测量的准确度,能够更好地应对使用中因为振动或机械变形等随带来的不良影响。
2、与传统激光位移传感器相比,本发明所涉及的激光位移传感器在光学系统中,S方向的成像质量更高,进而从理论上可提高其测量精度;3、通过增加像散使线阵感光元件上的光斑信号呈现长条状态,增大光斑信号与像元之间的接触面积,进而降低机械件变形对信噪比的影响。在以上描述的实施例中,感光元件的感光单元沿着水平方向(将弧矢方向定义为水平方向)排列,将成像物镜6和感光元件7所组成的成像系统在子午方向上的MTF值降低,而将弧矢方向上的MTF值拉高。在其他实施例中,感光元件的感光单元沿着竖直方向(将子午方向定义为竖直方向)排列,此时,可以将成像物镜6和感光元件7所组成的成像系统在弧矢方向上的MTF值降低,而将子午方向上的MTF值拉高。这样,同样能够达到上述类似的技术效果。以上所述only为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。它具有高度稳定性和可靠性。
在图1所示的实施例中,成像物镜6包含以下两种结构形式:(形式一)成像物镜6为物侧面和像侧面都为非球面的单一非球面镜片,(形式二)成像物镜6是由多个镜片组合而成的透镜组。综上所述,本发明在激光位移传感器的光学系统设计时,利用增加像散,在感光元件的感光单元沿着S方向排列的情况下,拉高成像物镜S方向的MTF值同时降低T方向上的MTF值,使得线阵感光元件上的光斑呈现长条状态,进而实现以下技术效果:降低激光位移传感器中成像物镜的设计难度,同时降低了设备的成本;采用激光束对目标物体进行扫描和测量,因此可以实现非接触式的位移测量。新品激光位移传感器产品使用误区
高精度激光位移传感器可以用于测量材料的压缩和伸展性能。德州激光位移传感器设备生产
本发明提出的激光位移传感器的成像物镜和感光元件的调制传递函数(MTF)解析结果满足MTFS>MTFT或MTFT>MTFS,能够利用像散,让呈现在感光元件上的光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)变窄,而在竖直方向(即,子午方向,T方向)变长(或者让光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)变宽,而在竖直方向(即,子午方向,T方向)变窄),有助于更加容易地确定光斑在水平方向上的中心位置,从而提高测量的准确度;由于激光位移传感器中感光元件的多个感光单元的阵列排布形状为矩形或线形,将矩形长边或直线的延伸方向上的MTF降低,也不会影响测量精度;不仅如此,由于在MTF值被拉高的方向上光斑变窄,而在MTF值被降低的方向上光斑变宽,所以光斑与像元之间的接触面积增大,使得光斑更加容易地被感光元件所接收,能够更好地应对使用中因为振动或机械变形等随带来的不良影响;此外,由于本发明提出的激光位移传感器所采用的成像物镜无需兼顾水平方向和CN1 06855391B4竖直方向的MTF值,所以能够降低物镜的设计难度,节省制造和维护成本;德州激光位移传感器设备生产