【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光测量仪,尤其涉及一种点激光位移传感器及用于其的照明模组。
技术介绍
1、随着高科技时代的到来,激光测距技术变得越来越成熟,一般通过点状光斑可以精确的测量被测物体移动的距离,或被测物体表面至测量基准面的距离。
2、但是其存在的缺陷是,由于点状光斑尺寸较小,照射至被测物体表面,覆盖的被测物体的面积范围较小,若被测物体表面凹凸不平,若点状光斑照射至凹面,会使得被测物体表面测距偏后,若点状光斑照射至凸面,会使得被测物体表面测距偏前。从而,使用点状光斑测量凹凸不平的被测物体表面至测量基准面的距离,会造成较大的误差。并且点状光斑在感光芯片上的成像面积和覆盖像素数较少,因而装配公差敏感性较高。
技术实现思路
1、本技术提供了一种点激光位移传感器及用于其的照明模组,实现了精准控制条形光斑的长度与宽度,扩大了成像光斑在感光芯片上的成像面积,并且增大了成像光斑覆盖的像素数,解决了装配公差敏感度高的问题。
2、根据本技术的一方面,提供了一种用于点激光位移传感器的照明模组,该照明模组包括:
3、激光光源,用于出射椭圆光斑形状的激光光束;
4、非旋转对称透镜,位于所述激光光束的传输方向上,所述非旋转对称透镜的迎光面为柱面,出光面为旋转对称非球面;所述柱面为凹面或凸面,所述旋转对称非球面为凸面;
5、所述柱面为凹面时,所述柱面的弧矢光轴与所述椭圆光斑的长轴平行;
6、所述柱面为凸面时,所述柱面的弧矢光轴与所述椭圆光斑的短轴平
7、条形狭缝,所述条形狭缝位于所述非旋转对称透镜远离所述激光光源的一侧,所述条形狭缝的长轴方向与所述椭圆光斑的长轴平行,所述条形狭缝的短轴方向的缝宽大于所述激光光源的波长。
8、可选的,激光光源、所述非旋转对称透镜、所述条形狭缝的几何中心在一条直线上。
9、可选的,所述条形狭缝的长轴长度可调,所述条形狭缝的短轴宽度可调。
10、可选的,所述非旋转对称透镜在第一方向的光焦度大于在第二方向上的光焦度,其中,所述第一方向为与所述椭圆光斑的短轴平行的方向,所述第二方向为与所述椭圆光斑的长轴平行的方向。
11、根据本技术的另一方面,提供了一种点激光位移传感器,该照明模组包括了用于点激光位移传感器的照明模组,还包括:接收镜组和光电探测器;
12、所述照明模组用于出射检测光束至被测物体,所述接收镜组用于接收所述被测物体对所述检测光束的反射或散射形成的成像光束,所述光电探测器用于基于所述成像光束形成成像电信号。
13、可选地,所述接收镜组所在平面、所述光电探测器所在平面和被测物体所在平面满足沙姆定律。
14、可选的,所述接收镜组包括:几何中心位于同一直线设置的成像透镜和光阑,所述光阑位于所述成像透镜与所述光电探测器之间。
15、可选的,所述接收镜组还包括:滤光片,所述滤光片位于所述成像透镜远离所述光阑的一侧,所述滤光片、所述成像透镜和所述光阑共轴。
16、可选的,所述被测物体所在的平面与所述检测光束光轴垂直时,还包括:透射反射元件,位于所述照明模组与所述被测物体之间的光路中,用于透射所述检测光束至所述被测物体,还用于反射所述成像光束至所述接收镜组。
17、可选的,所述光电探测器为单列像素光电探测器,所述单列像素光电探测器包括多个条形像素,所述条形像素的长轴对应所述成像光束的长轴方向,所述条形像素的长轴与所述光电探测器的列方向垂直。
18、本技术实施例提供的一种点激光位移传感器及用于其的照明模组,照明模组包括激光光源,用于出射椭圆光斑形状的激光光束;非旋转对称透镜,位于激光光束的传输方向上,非旋转对称透镜的迎光面为柱面,出光面为旋转对称非球面;柱面为凹面或凸面,旋转对称非球面为凸面;柱面为凹面时,柱面的弧矢光轴与椭圆光斑的长轴平行;柱面为凸面时,柱面的弧矢光轴与椭圆光斑的短轴平行;条形狭缝,条形狭缝位于非旋转对称透镜远离激光光源的一侧,条形狭缝的长轴方向与椭圆光斑的长轴平行,条形狭缝的短轴方向的缝宽大于激光光源的波长。该点激光位移传感器的照明模组通过采用非旋转对称透镜,配合条形狭缝对条形光斑的长度和宽度进行精细控制,扩大了成像光斑在感光芯片上的成像面积,并且增大了成像光斑覆盖的像素数,解决了装配公差敏感度高的问题。
19、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述激光光源、所述非旋转对称透镜、所述条形狭缝的几何中心在一条直线上。
3.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述条形狭缝的长轴长度可调,所述条形狭缝的短轴宽度可调。
4.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述非旋转对称透镜在第一方向的光焦度大于在第二方向上的光焦度,其中,所述第一方向为与所述椭圆光斑的短轴平行的方向,所述第二方向为与所述椭圆光斑的长轴平行的方向。
5.一种点激光位移传感器,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的用于点激光位移传感器的照明模组,还包括:接收镜组和光电探测器;
6.根据权利要求5所述的点激光位移传感器,其特征在于,所述接收镜组所在平面、所述光电探测器所在平面和被测物体所在平面满足沙姆定律。
7.根据权利要求5所述的点激光位移传感器,其特征在于,所述接收镜组包括:
8.根据权利要
9.根据权利要求5所述的点激光位移传感器,其特征在于,所述被测物体所在的平面与所述检测光束光轴垂直时,还包括:透射反射元件,位于所述照明模组与所述被测物体之间的光路中,用于透射所述检测光束至所述被测物体,还用于反射所述成像光束至所述接收镜组。
10.根据权利要求5所述的点激光位移传感器,其特征在于,所述光电探测器为单列像素光电探测器,所述单列像素光电探测器包括多个条形像素,所述条形像素的长轴对应所述成像光束的长轴方向,所述条形像素的长轴与所述光电探测器的列方向垂直。
...【技术特征摘要】
1.一种用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述激光光源、所述非旋转对称透镜、所述条形狭缝的几何中心在一条直线上。
3.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述条形狭缝的长轴长度可调,所述条形狭缝的短轴宽度可调。
4.根据权利要求1所述的用于点激光位移传感器的照明模组,其特征在于,所述非旋转对称透镜在第一方向的光焦度大于在第二方向上的光焦度,其中,所述第一方向为与所述椭圆光斑的短轴平行的方向,所述第二方向为与所述椭圆光斑的长轴平行的方向。
5.一种点激光位移传感器,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的用于点激光位移传感器的照明模组,还包括:接收镜组和光电探测器;
6.根据权利要求5所述的点...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢本超,姚文政,
申请(专利权)人:光子深圳精密科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。