位移测量传感装置和位移测量传感系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种位移测量传感装置和位移测量传感系统。其中，该位移测量传感装置包括：光线发生模块、光路模块、响应模块以及检测模块。光线发生模块用于生成不同波长的至少两束光束；光路模块与光线发生模块的光线输出端正对设置，光路模块对传入的光束进行相位调制形成多个检测光束，并传出多个检测光束；响应模块与光路模块对应设置，响应模块用于承载物体，多个检测光束照射至响应模块和物体；检测模块对应响应模块设置，用于获取响应模块和/或物体反射的光线。本实用新型专利技术位移测量传感装置提高光学成像的精准度。

【技术实现步骤摘要】
位移测量传感装置和位移测量传感系统
本技术涉及光学检测设备
，特别涉及一种位移测量传感装置和应用该位移测量传感装置的位移测量传感系统。
技术介绍
随着科技的发展，人们需求的不断提高，超分辨位移传感将成为一大需求。传统的位移传感技术主要分为两大类：电位移传感技术和光位移传感技术，其中电位移传感器的抗干扰和简便性强，而分辨率和灵敏度较差。而光学位移传感在分辨率和灵敏度先天占优势，因此在位移传感技术的发展中，光学手段将成为主流方向。光有三个维度信息：振幅、相位和偏振，传统的光学位移传感主要利用光的振幅和相位，例如显微镜和迈克尔逊干涉仪等设备。但是传统的光学手段存在一定的局限性，由于单色光存在一定的干涉，在一个维度能够实现超分辨，精确度较差。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种位移测量传感装置，旨在提高光学成像的精确度。为实现上述目的，本技术提出的位移测量传感装置包括：光线发生模块，所述光线发生模块用于生成不同波长的至少两束光束；光路模块，所述光路模块与所述光线发生模块的光线输出端正对设置，所述光路模块对传入的光束进行相位调制形成多个检测光束，并传出多个检测光束；响应模块，所述响应模块与所述光路模块对应设置，所述响应模块用于承载物体，多个所述检测光束照射至所述响应模块和物体；以及检测模块，所述检测模块对应所述响应模块设置，用于获取所述响应模块和/或物体反射的光线。在本技术的一实施例中，所述光线发生模块设置有两个光线发生器，两个所述光线发生器生成两个波长不同的光束；且/或，定义所述光路模块至所述响应模块的光路为第一光路，所述响应模块至所述检测模块的光路为第二光路，所述第一光路和所述第二光路呈夹角设置。在本技术的一实施例中，所述光路模块包括第一偏振片、液晶相位调制片以及聚焦透镜，所述第一偏振片、所述液晶相位调制片以及所述聚焦透镜依次平行排列，所述第一偏振片邻近所述光线发生模块设置，所述聚焦透镜邻近所述响应模块设置；所述第一偏振片用于过滤光束，以保留自光路模块至所述响应模块的光束；所述液晶相位调制片用于对所述第一偏振片过滤后的光束进行相位调制；所述聚焦透镜用于对相位调制后的光束进行聚焦，以形成所述检测光束。在本技术的一实施例中，所述第一偏振片面向所述液晶相位调制片的一侧面与所述液晶相位调制片贴合设置；或者，所述液晶相位调制片面向所述聚焦透镜的一侧面与所述聚焦透镜贴合设置。或者，所述第一偏振片、所述液晶相位调制片以及所述聚焦透镜依次贴合。在本技术的一实施例中，所述响应模块与所述聚焦透镜呈平行设置。在本技术的一实施例中，所述响应模块设置有反射平面，所述反射平面位于所述聚焦透镜的焦距处，所述反射平面用于承载物体。在本技术的一实施例中，所述检测模块包括第二偏正片、四分之一波片以及光束获取组件，所述第二偏正片和所述四分之一波片呈平行设置，所述光束获取组件与所述第二偏正片正对设置，所述四分之一波片位于所述第二偏正片背向所述第二偏正片的一侧面。在本技术的一实施例中，所述光束获取组件为光电倍增管；或，所述光束获取组件为CCD相机。本技术还提出一种位移测量传感系统，包括计算机和所述位移测量传感装置，所述计算机与所述检测模块电连接，所述计算机配合所述检测模块获取物体反射的多个光束，并根据多个所述光束换算得到对应的位置信息。在本技术的一实施例中，所述计算机还与所述光线发生模块电连接，所述计算机控制所述光线发生模块发出光束。本技术技术方案通过光线发生模块生成波长不同的至少两束光束，并经由光路模块将至少两束光束进行相位调制，也就是说，将不同波长的光束相位调制为左旋光束和右旋光束。以使得不同波长的光束击打在响应模块和物体上，经由检测模块获取两束光束，以获得物体反射的光束强度，得到对应的位置信息。其中，由于存在两束不同波长的光束，因此，光束之间不会相互影响，相位调制后的光束照射至物体和响应模块后反射至所述检测模块，使得所述检测模块可分别得到两束不同的光束，并经由两束不同光束得到光束的强度，以增强检测的精准度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术位移测量传感装置一实施例的结构示意图；图2为图1中位移测量传感装置的光束传播示意图；图3为图1中位移测量传感装置另一实施例的结构示意图；图4为图1中光束获取组件可获取的光束强度分析示意图；图5为图1中光束穿过液晶相位调制片的示意图。附图标号说明：本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。本技术提出一种位移测量传感装置向物体发出至少两束光束，并获取光物体反射的光束，根据物体反射的光束得到光束强度，进而得到对应的位置信息；本技术中，通过两束光线的击打物体产生相位平移光束得到物体的对应的光束强度，提高光学成像的精确度。具体参考图1，为本技术位移测量传感装置一实施例的结构示意图；参考图2，为图1中位移测量传感装置的光束传播示意图；参考图3，为图1中位移测量传感装置另一实施例的结构示意图；参考图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位移测量传感装置，其特征在于，包括：/n光线发生模块，所述光线发生模块用于生成不同波长的至少两束光束；/n光路模块，所述光路模块与所述光线发生模块的光线输出端正对设置，所述光路模块对传入的光束进行相位调制形成多个检测光束，并传出多个检测光束；/n响应模块，所述响应模块与所述光路模块对应设置，所述响应模块用于承载物体，多个所述检测光束照射至所述响应模块和物体；以及/n检测模块，所述检测模块对应所述响应模块设置，用于获取所述响应模块和/或物体反射的光线。/n

【技术特征摘要】
1.一种位移测量传感装置，其特征在于，包括：
光线发生模块，所述光线发生模块用于生成不同波长的至少两束光束；
光路模块，所述光路模块与所述光线发生模块的光线输出端正对设置，所述光路模块对传入的光束进行相位调制形成多个检测光束，并传出多个检测光束；
响应模块，所述响应模块与所述光路模块对应设置，所述响应模块用于承载物体，多个所述检测光束照射至所述响应模块和物体；以及
检测模块，所述检测模块对应所述响应模块设置，用于获取所述响应模块和/或物体反射的光线。


2.如权利要求1所述的位移测量传感装置，其特征在于，所述光线发生模块设置有两个光线发生器，两个所述光线发生器生成两个波长不同的光束；
且/或，定义所述光路模块至所述响应模块的光路为第一光路，所述响应模块至所述检测模块的光路为第二光路，所述第一光路和所述第二光路呈夹角设置。


3.如权利要求1所述的位移测量传感装置，其特征在于，所述光路模块包括第一偏振片、液晶相位调制片以及聚焦透镜，所述第一偏振片、所述液晶相位调制片以及所述聚焦透镜依次平行排列，所述第一偏振片邻近所述光线发生模块设置，所述聚焦透镜邻近所述响应模块设置；
所述第一偏振片用于过滤光束，以保留自光路模块至所述响应模块的光束；
所述液晶相位调制片用于对所述第一偏振片过滤后的光束进行相位调制；
所述聚焦透镜用于对相位调制后的光束进行聚焦，以形成所述检测光束。


4.如权利要求3所述的位移测量传感装置，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜路平，安礼相，石鹏，袁小聪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44