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。激光位移传感器在工程实践中有着广泛的应用,为自动化生产线,质量检测等领域提供了高效、准确的测量方案。高速激光位移传感器常用知识
从图3所示的成像光学系统结构图可看出,在整个物面并不垂直于光轴时,经过系统成像以后得到的像面也不垂直于光轴,与光轴存在一定的夹角β,设计的lastβ优化值取为60.4628°,此时像面上可得到比较理想的光斑分布。在工作范围内不同视场的散射光均能很好地成像于探测器。在图4中可看到不同视场的成像光斑形状,此点列图表明成像光斑分布均匀,但还存在一定的剩余像差,主要为球差,光斑大小可见表2,光斑直径在20μm左右。同时根据设计结果可得像距为33.092mm,经计算tanα/tanβ=0.6137,di/do=0.6145,此物镜设计基本满足于Scheimpflug理想成像条件。广州激光位移传感器工厂它具有高精度、高灵敏度和快速响应的特点,适用于各种应用领域。
根据本发明实施例的激光位移传感器主要包括激光器(例如,可以是CN1 06855391B5激光二极管)1、聚焦透镜2、窗口玻璃3、带通滤光片5、成像物镜(也可称为接收物镜)6、感光元件7以及反光元件8。其中,该激光位移传感器用于对被测物体4进行测量。在图1所示的结构中,省略了激光位移传感器的外壳。实际上,上述窗口玻璃3可以设置在激光位移传感器的外壳上,供激光器所发出的光通过。激光位移传感器的工作过程如下:由激光二极管1发射的激光束通过聚焦透镜2聚焦、窗口玻璃3滤光后,照射在被测物体4的表面形成一个测量光斑,激光束可以垂直入射到被测物体4表面(即垂直入射),也可与被测物体4表面成一定的角度(即斜入射)。该测量光斑由成像物镜6成像,并在感光元件7形成测量信号。
公开号为CN1 05138193A的中国发明专利申请公开一种用于光学触摸屏的摄像模组及其镜头,具体而言,该专利申请采用拉高成像物镜T方向的MTF值、压低S方向的调质传递函数(MTF)值,来提高光学触摸屏装置的灵敏性能。因此,该patent对于如何提高光学触摸屏的灵敏性能,提出了解决方案。但是,激光位移传感器不同于光学触摸屏,随着激光位移传感器的使用,很可能会因为振动、机械变形等原因,使得激光器发出的光斑无法正确投向传感器,进而导致无法进行准确检测、甚至完全无法进行测量的问题。而对于激光位移传感器所面临的设计难度高、易受振动和机械变形影响的问题,上述patent无能为力。[0007]针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。光谱共焦位移传感器是一种高精度的光学测量仪器,能够实现非接触式的表面形貌测量。
非接触式激光平面检测采用的是集光、机电一体化的测量设备系统,系统中的激光位移传感器是一种代替传统接触式测量的新型位移检测装置,具有分辨率高,线性度高和稳定性好等特点,可实现对对象物的高精度、高可靠性的测量。本文中定性检测试验较好地反映出对象物平面实际起伏情况,定量检测试验结果达到了仪器的理论精度为6μm范围内的要求。该系统能满足现代化生产和科学研究的需要,具有广阔的应用前景。创视智能技术创视智能技术激光三角反射式测量原理基于简单的几何关系。广州激光位移传感器工厂
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。高速激光位移传感器常用知识
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。高速激光位移传感器常用知识