位移传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种位移传感器，其包括：一种扩散反射板，设置在从激光束光源中发射且从工件的加工表面被正反射的探测光所入射的位置中；线性传感器，接收所述探测光的第一反射光和所述探测光的第二反射光中之一，所述第一反射光从所述扩散反射板被扩散地反射且从工件的加工表面被进一步反射，所述第二反射光从工件的加工表面被扩散地反射；一种信号处理器，使用第一反射光检测第一距离或使用第二反射光检测第二距离，所述第一距离对应于通过工件的加工表面到扩散反射板的探测光行程，第二距离对应于到工件的加工表面的探测光行程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位移传感器，尤其涉及适用于自动对焦控制中的位移传感器。
技术介绍
在对薄膜太阳能电池面板执行激光加工的情况中，由于发射出加工激光束的物镜与加工表面之间的距离发生改变(所述改变是由于薄膜在其上蒸发的玻璃基板的弯曲所致)，因而激光束的焦点位置需要遵从加工表面。因此，激光加工设备通常装有自动对焦功能，所述自动对焦功能根据加工表面的竖直变化，使物镜自动聚焦。位移传感器通常用于控制自动对焦功能。位移传感器使用作为测量激光束的探测光照射工件(比如，薄膜太阳能电池面板)，并且使用从工件反射的光，测量工件的位移或到工件的距离(比如，见日本未审定专利公开号2005-111534)。由位移传感器执行的测量方法被分成正反射法(规则反射法)和扩散反射法(漫反射法)，在正反射法中，使用从所测量的物体中正反射的光，在扩散反射法中，使用从所测量的物体中扩散反射的光。因此，根据工件的加工表面是正反射表面还是扩散反射表面，需要切换由位移传感器所执行的测量方法或更换位移传感器。另一方面，比如，日本未审定的专利公开号2007-221491提出了光电传感器，无论物体表面的反射状态如何，该光电传感器均根据反射光的受光量分布的峰值数量和峰值以及受光波形的宽度提高物体的检测精度。然而，在日本未审定专利公开号2007-221491中所提出的光电传感器中，并未特别地描述，无论物体表面的反射状态如何，在无需切换测量方法的情况下都能精确地测量物体的位移或到物体的距离。已经提出了本专利技术，以便解决上述问题，其目的在于消除了根据所测量的物体的表面的反射状态而切换由位移传感器所执行的测量方法或更换位移传感器的需要。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种位移传感器包括:投光部，使用测量光倾斜地照射所测量的物体的表面；扩散反射器，设置在从所测量的物体的表面正反射的测量光所入射的位置中；受光部，接收测量光的第一反射光或者测量光的第二反射光，所述第一反射光从扩散反射器中被扩散地反射并且从所测量的物体的表面中被进一步反射，所述第二反射光从所测量的物体的表面被扩散地反射；以及信号处理器，所述信号处理器使用受光部所接收的第一反射光检测第一距离或使用受光部所接收的第二反射光检测第二距离，所述第一距离对应于从投光部通过所测量的物体的表面到扩散反射器的测量光行程，所述第二距离对应于从投光部到所测量的物体的表面的测量光行程。在本专利技术一个方面的位移传感器中，投光部使用测量光倾斜地照射所测量的物体的表面，扩散反射器设置在从所测量的物体的表面正反射的测量光所入射的位置中，受光部接收测量光的第一反射光和测量光的第二反射光中之一，所述第一反射光从扩散反射器中被扩散地反射并且从所测量的物体的表面中被进一步反射，所述第二反射光从所测量的物体的表面被扩散地反射，并且信号处理器使用所接收的第一反射光检测第一距离或使用第二反射光检测第二距离，所述第一距离对应于通过所测量的物体的表面从投光部到扩散反射器的测量光行程，所述第二距离对应于从投光部到所测量的物体的表面的测量光行程。因此，不需要根据所测量的物体的表面的反射状态来切换位移传感器所执行的测量方法或更换位移传感器。比如，投光部由激光束光源和透镜等构成。比如，扩散反射器由金属块或陶瓷块构成，在金属块中在表面上进行梨皮电镀或喷砂。扩散反射器形成为任何形状的，比如，板形和球形。比如，受光部由线性传感器构成，比如，一维CCD图像传感器和一维CMOS图像传感器。比如，信号处理器由模拟或数字信号处理电路和运算装置构成，比如，CPU。根据所检测的距离是否落在预定范围内，信号处理器可确定所测量的物体的表面是正反射表面还是扩散反射表面。因此，能够简单并正确地确定所测量的物体的表面是正反射表面还是扩散反射表面。当所测量的物体的表面为正反射表面时，信号处理器可基于第一距离和入射到所测量的物体的表面的测量光的入射角来计算所测量的物体的位移，并且当所测量的物体的表面为扩散反射表面时，信号处理器可基于第二距离和入射角来计算所测量的物体的位移。因此，无论所测量的物体的表面的反射状态如何，均可正确地测量所测量的物体的位移。根据本专利技术的一个方面，不需要根据所测量的物体的表面的反射状态来切换由位移传感器所执行的测量方法或更换位移传感器。附图说明图1为示出了根据本专利技术一个实施例的激光加工设备的透视图；图2示意性地示出了作为工件的实例的薄膜太阳能电池面板的构造实例的示意图；图3示出了安装激光加工设备上的聚焦装置的构造实例的框图；图4示出了在工件的加工表面为扩散反射表面的情况下的聚焦方法的视图；图5示出了在工件的加工表面为扩散反射表面的情况下的聚焦方法的视图；图6示出了在工件的加工表面为正反射表面的情况下的聚焦方法的视图；图7示出了在工件的加工表面为正反射表面的情况下的聚焦方法的视图；图8示出了安装在激光加工设备上的第一变型聚焦装置的框图；图9示出了安装在激光加工设备上的第二变型聚焦装置的框图；图10示出了扩散反射表面和正反射表面相混合的情况的实例的视图；图11示出了用于检测工件的加工表面的反射状态的方法的视图；图12示出了用于检测工件的加工表面的反射状态的方法的视图；图13示出了聚焦方法的变型的视图14示出了聚焦方法的变型的视图；以及图15示出了聚焦方法的变型的视图。具体实施例方式下文中，将参看视图描述本专利技术的优选实施例。按照以下顺序进行描述。1.实施例的激光加工设备2.变型1.实施例的激光加工设备图1为示意性地示出了根据本专利技术的一个实施例的激光加工设备101的外部图。在下文中，沿激光加工设备101的长度方向上在图1左边看到的一侧称为正面，相反的一侧称为背面。下文中，沿激光加工设备101的横向方向在图1前面看到的一侧称为右侧，相反的一侧称为左侧。下文中，激光加工设备101的水平方向(横向)称为X方向，左右方向称为正方向。下文中，X方向的正方向称为X+方向，负方向称为X-方向。下文中，激光加工设备101的深度方向称为Y方向，前后方向称为正方向。下文中，Y方向的正方向称为Y+方向，负方向称为Y-方向。下文中，激光加工设备101的竖直方向称为Z方向，向上方向称为正方向。下文中，Z方向的正方向称为Z+方向，负方向称为Z-方向。X方向、Y方向以及Z方向彼此正交。激光加工设备101使用激光束对工件102执行各种加工。激光加工设备101包括架台111、Y轴驱动部112、工作台113、起重架114以及加工头115a至115f。Y轴驱动部112设置于架台111上，从而沿Y方向延伸，Y轴驱动部112使工作台113沿Y方向移动，工件102放置于该工作台上。工作台113沿Y方向移动，据此，使用激光束加工的工件102的位置沿Y方向前进。换言之，工件102的加工方向为Y方向。在架台111沿Y方向从中心略微缩回的位置中，提供龙门式起重架114，使其沿X方向在架台111上方横过。加工头115a至115f被设置在起重架114的梁的前表面内。加工头115a至115f中的每个均使用激光束照射工件102，以执行工件102的加工。驱动系统(未显示)使加工头115a至115f中的每个均能够沿着起重架114的梁在X方向移动。加工头115a至115f沿X方向移动，从而使用激光束加工的工件102的位置沿X方向前进。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移传感器，包括：投光部，所述投光部使用测量光倾斜地照射所测量的物体的表面；扩散反射器，所述扩散反射器设置在从所述所测量的物体的表面正反射的测量光所入射的位置中；受光部，所述受光部接收测量光的第一反射光或者测量光的第二反射光，所述第一反射光从所述扩散反射器被扩散地反射且从所述所测量的物体的表面被进一步地反射，所述第二反射光从所述所测量的物体的表面被扩散地反射；以及信号处理器，所述信号处理器使用所述受光部所接收的第一反射光检测第一距离或使用所述受光部所接收的第二反射光检测第二距离，所述第一距离对应于从所述投光部通过所述所测量的物体的表面到所述扩散反射器的测量光行程，所述第二距离对应于从所述投光部到所述所测量的物体的表面的测量光行程。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久所之夫，三浦泰祐，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：