高速激光位移传感器

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。非接触式位移传感器的出现推动了现有技术的适应，以满足新的测量要求并提高测量的准确性和分辨率。高速激光位移传感器

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。东莞激光位移传感器零售价格在精密测量领域中，非接触式位移技术的使用正在迅速增长。

通过将空间频率为62.5lp/mm时的MTF解析结果保持在MTFS＞MTFT×10或MTFT＞MTFS×10，尤其是让解析结果满足：MTFS≥0.5且MTFT＜0.05、或者MTFT≥0.5且MTFS＜0.05，能够让光斑在感光元件的感光单元的主要排列方向上的延伸更加明显，进一步降低成像物镜的设计难度、以及制造和维护成本；对于弧矢方向和子午方向MTF值差距不大的成像物镜，通过在成像物镜前和/或在成像物镜后加入能够引入像散的光学元器件(如平板玻璃等)，配合微调成像物镜与所述感光元件之间的相对距离来使得成像物镜和感光元件所组成整体的MTF值满足上述要求，能够很容易地让光斑被拉长，更加容易被感光元件所接收；

针对目前国内自主研制的激光位移传感器精度低，测量范围小等问题，提出了一种采用光学设计软件预先仿真整个激光位移传感器光学系统的方法。在分析系统各部分的光学特性的基础上，结合具体要求设计了一个激光位移传感器的光学系统，其工作范围为（50±10）mm。采用系统分割的方法，将整个光学系统分为两部分进行设计，No.1部分是激光束的整形透镜，要求在有效的工作范围内得到小而均匀的出射光斑，设计结果表明，在测量范围内，光斑大小能够控 制在10-1mm量级；另一部分是被测面散射光接收的成像物镜，该系统的特点是物面和像面相对于光轴都有一定的角度，实验结果表明其成像满足Scheimpflug条件。  它可以用于测量液压系统的位移，以提高系统的控制精度。

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。广州激光位移传感器24小时服务

在工业领域，激光位移传感器可以用于检测零件的尺寸和位置，以确保生产过程的准确性和一致性。高速激光位移传感器

根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，在进行解析时，空间频率为62.5lp/mm，如果所述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；如果所述多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向，则MTFT≥0.5，MTFS<0.05。4.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，进一步包括：反光元件，所述反光元件设置在所述成像物镜的出射光路上，所述成像物镜的出射光经所述反光元件反射后，入射到所述感光元件。5.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，进一步包括：带通滤光片，设置于所述成像物镜的入射光路上。6.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，进一步包括：聚焦透镜，设置于所述激光器的出射光路上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光位移传感器，其特征在于，所述感光元件为线阵感光元件，所述线阵感光元件的多个感光单元沿直线排列，该直线的延伸方向为所述多个感光单元的主要排列方向。高速激光位移传感器