温州激光位移传感器产品原理

加工-测量-再加工-再测量是非球面加工的必要过程。非球面透镜的高精度检测不仅包括非球面表面形状的检测，还包括非球面中心偏差的测量。要求非球面透镜的形状误差在几厘米到几十厘米的范围内小于1μm。受现有冷加工工艺、车床运动误差、磨削力变形及检测误差的限制，加工的非球面光学元件会产生一些质量缺陷，无法保证跨尺度的产品满足高精度要求。为了使非球面透镜表面形状误差、中心偏差等参数满足设计精度要求，往往需要利用被加工非球面工件的中心偏差检测信息进行多误差校正和补偿加工。激光位移传感器可以用于测量环境中的污染物浓度。温州激光位移传感器产品原理

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。黄浦区激光位移传感器欢迎选购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。

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；

激光位移传感器根据入射光角度的不同可分为直入射式和斜入射式两种[1]，本设计采用的是直入射式，其光路结构如图1所示。整套光路可以分为两部分，即整形系统和接收系统[2]。左边部分是光束整形系统，其作用是将激光器发出的光束汇聚在工作范围内，使汇聚的光斑尽量小而均匀。光源为半导体激光器(LD)，它经整形系统在测量范围50±10mm内形成均匀的光斑。后面则是光束接收系统，它将物体表面的漫反射光汇聚到光敏探测器上，使其精确成像。图中α为被测面与成像透镜光轴夹角，β为光敏探测器与光轴的夹角，do和di分别表示物距和像距。这种传感器还可以用于测量建筑物的结构变形，以确保其安全性。

在采用方式2的情况下，可以在成像物镜前或成像物镜6后加入能够引入像散的光学元器件(如平板玻璃)，配合调整成像物镜6与感光元件7之间的距离时，可以在微米量级进行调整。每次调整后，可以进行MTF解析，在判断解析结果满足上述条件时，停止调节。如果调整后发现解析结果不满足上述条件，则继续进行调整。此外，在图1所示的实施例中，反光元件8设置在接收物镜6和感光元件7之间，从而可以提高所述激光位移传感器的内部空间利用率，减小其外形尺寸。在所述激光位移传感器外形尺寸允许的情况下，反光元件8可省略。在测量光斑和成像物镜6之间的带通滤光片5被用来滤除或降低杂散光对测量系统的影响。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。赣州激光位移传感器出厂价

这对于需要实时控制和调整的应用非常重要，如机械加工、自动化生产线等领域。温州激光位移传感器产品原理

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。温州激光位移传感器产品原理