要想在工作范圍內(nèi)得到好的光斑質(zhì)量，可采用柱面鏡或非球面實(shí)現(xiàn)，另外波前編碼和切趾法在延拓焦深方面也有很好的效果[3，4]，但這樣的光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)較復(fù)雜，元件較多，不宜裝調(diào)，成本也會(huì)增長(zhǎng)。因此，在精度允許的情況下，可考慮全部采用球面鏡，不考慮焦深延拓，用變倍的方法實(shí)現(xiàn)在40、45、50、55、60mm物距處光斑大小盡量均勻一致。根據(jù)光譜分布，設(shè)定中心波長(zhǎng)權(quán)重為3，邊緣波長(zhǎng)權(quán)重為1。要消掉少量的色差，系統(tǒng)至少需要兩片鏡片。根據(jù)以上要求選定了一個(gè)初始結(jié)構(gòu)，經(jīng)過優(yōu)化得到以下best設(shè)計(jì)結(jié)果。圖2為優(yōu)化后的鏡頭結(jié)構(gòu)(像距在50mm處)。表1為effective工作范圍內(nèi)軸上視場(chǎng)的光斑大小分布。它具有較長(zhǎng)的使用壽命，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地運(yùn)行。東莞激光位移傳感器性價(jià)比高企業(yè)
在一個(gè)實(shí)施例中，上述感光元件7可以為線陣CCD感光芯片，或者也可以是線陣CMOS感光芯片。在線陣CCD感光芯片或線陣CMOS感光芯片中，包括線形排列的多個(gè)感光單元，通常為直線排列，該直線的延伸方向?yàn)楦泄鈫卧闹饕帕蟹较?，這些感光單元沿著水平方向(弧矢方向)排列。由于感光單元為直線狀排列，因此，長(zhǎng)條形光斑可增加與像元之間的接觸面積，可降低機(jī)械器件形變對(duì)所述激光位移傳感器信噪比的影響。[0045]在其他實(shí)施例中，上述感光元件7可以是面陣CCD感光芯片或面陣CMOS感光芯片。面陣CCD感光芯片或面陣CMOS感光芯片包括排列為矩形的多個(gè)感光單元，矩形的長(zhǎng)邊沿著水平方向(弧矢方向)延伸，短邊沿著豎直方向(子午方向)延伸，其長(zhǎng)邊的延伸方向即為感光單元的主要排列方向。這樣，長(zhǎng)條形光斑同樣更加容易地被面陣CCD感光芯片或CMOS感光芯片接收到。徐匯區(qū)激光位移傳感器推薦激光技術(shù)的應(yīng)用使得這種傳感器具有高分辨率和高靈敏度，能夠滿足各種精密測(cè)量需求。
方式[0019]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型激光位移傳感器檢驗(yàn)校準(zhǔn)裝置100的較佳實(shí)施例，包括一可伸縮導(dǎo)軌1、一微調(diào)裝置2、一傳感器夾持裝置3、一激光位移傳感器4以及一激光紅外線接收擋板5；所述微調(diào)裝置2和傳感器夾持裝置3設(shè)于所述可伸縮導(dǎo)軌1的上端；所述激光位移傳感器4夾持在所述傳感器夾持裝置3上，且使所述激光位移傳感器4的激光發(fā)射端朝向所述微調(diào)裝置2；所述激光紅外線接收擋板5與所述微調(diào)裝置2固接，且使所述激光紅外線接收擋板5的接收面朝向所述傳感器夾持裝置3。
本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種激光位移傳感器；光學(xué)傳感器是依據(jù)光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的儀器，這類傳感器有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸和非破壞性測(cè)量、測(cè)量幾乎不受干擾、能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳輸以及可遙測(cè)、遙控、可實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn)。光學(xué)傳感器包括很多類型，其中，以激光三角法為基本原理的激光位移傳感器是一種利用激光為光源、將CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或者CCD(Charge-coupledDevice，電荷耦合元件)傳感器作為接收器的精密測(cè)量?jī)x器。這種傳感器能夠在非接觸的情況下精確測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，并且能夠被應(yīng)用于檢測(cè)物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。使用激光位移傳感器測(cè)量目標(biāo)物時(shí),必須讓接收器獲得來自目標(biāo)物的反射光。
根據(jù)物體表面的散射特性，可確定入射光與成像透鏡光軸的夾角。激光入射到被測(cè)物體表面，散射光強(qiáng)度成橢球型分布[6]。當(dāng)入射光垂直入射時(shí)，α值越小，成像透鏡接收到的散射光強(qiáng)度越大，但角度過小對(duì)探測(cè)器分辨率要求及制作工藝上都有較高難度，綜合考慮取α值為21.8°，由儀器的測(cè)量范圍±10mm可得到物距為53.85mm。通常情況下，庫(kù)克三元組有很好的成像效果[7]，因此選擇庫(kù)克三元組作為成像透鏡的初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過程中以各個(gè)鏡片表面的半徑為變量，控制厚度在適當(dāng)范圍，同時(shí)將像面與光軸的夾角β設(shè)為可變，采用CODEV的橫向像差與波像差相結(jié)合的方式進(jìn)行優(yōu)化，得到下面的結(jié)果。圖3為優(yōu)化后的成像光學(xué)系統(tǒng)激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x器。能夠精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化。防護(hù)激光位移傳感器設(shè)備生產(chǎn)
為什么要使用激光位移傳感器呢？東莞激光位移傳感器性價(jià)比高企業(yè)
本發(fā)明提出的激光位移傳感器的成像物鏡和感光元件的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)解析結(jié)果滿足MTFS＞MTFT或MTFT＞MTFS，能夠利用像散，讓呈現(xiàn)在感光元件上的光斑在水平方向(即，弧矢方向，S方向)變窄，而在豎直方向(即，子午方向，T方向)變長(zhǎng)(或者讓光斑在水平方向(即，弧矢方向，S方向)變寬，而在豎直方向(即，子午方向，T方向)變窄)，有助于更加容易地確定光斑在水平方向上的中心位置，從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確度；由于激光位移傳感器中感光元件的多個(gè)感光單元的陣列排布形狀為矩形或線形，將矩形長(zhǎng)邊或直線的延伸方向上的MTF降低，也不會(huì)影響測(cè)量精度；不僅如此，由于在MTF值被拉高的方向上光斑變窄，而在MTF值被降低的方向上光斑變寬，所以光斑與像元之間的接觸面積增大，使得光斑更加容易地被感光元件所接收，能夠更好地應(yīng)對(duì)使用中因?yàn)檎駝?dòng)或機(jī)械變形等隨帶來的不良影響；此外，由于本發(fā)明提出的激光位移傳感器所采用的成像物鏡無需兼顧水平方向和CN1 06855391B4豎直方向的MTF值，所以能夠降低物鏡的設(shè)計(jì)難度，節(jié)省制造和維護(hù)成本；東莞激光位移傳感器性價(jià)比高企業(yè)