[發明專利]位移傳感器

無效

• 申請號: 201210405077.8
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103090798A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 久所之夫;三浦泰祐
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李靜;馬強

技術領域

本發明涉及位移傳感器，尤其涉及適用于自動對焦控制中的位移傳感器。

背景技術

在對薄膜太陽能電池面板執行激光加工的情況中，由于發射出加工激光束的物鏡與加工表面之間的距離發生改變（所述改變是由于薄膜在其上蒸發的玻璃基板的彎曲所致），因而激光束的焦點位置需要遵從加工表面。因此，激光加工設備通常裝有自動對焦功能，所述自動對焦功能根據加工表面的豎直變化，使物鏡自動聚焦。

位移傳感器通常用于控制自動對焦功能。位移傳感器使用作為測量激光束的探測光照射工件（比如，薄膜太陽能電池面板），并且使用從工件反射的光，測量工件的位移或到工件的距離（比如，見日本未審定專利公開號2005-111534）。

由位移傳感器執行的測量方法被分成正反射法（規則反射法）和擴散反射法（漫反射法），在正反射法中，使用從所測量的物體中正反射的光，在擴散反射法中，使用從所測量的物體中擴散反射的光。因此，根據工件的加工表面是正反射表面還是擴散反射表面，需要切換由位移傳感器所執行的測量方法或更換位移傳感器。

另一方面，比如，日本未審定的專利公開號2007-221491提出了光電傳感器，無論物體表面的反射狀態如何，該光電傳感器均根據反射光的受光量分布的峰值數量和峰值以及受光波形的寬度提高物體的檢測精度。

然而，在日本未審定專利公開號2007-221491中所提出的光電傳感器中，并未特別地描述，無論物體表面的反射狀態如何，在無需切換測量方法的情況下都能精確地測量物體的位移或到物體的距離。

已經提出了本發明，以便解決上述問題，其目的在于消除了根據所測量的物體的表面的反射狀態而切換由位移傳感器所執行的測量方法或更換位移傳感器的需要。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種位移傳感器包括：投光部，使用測量光傾斜地照射所測量的物體的表面；擴散反射器，設置在從所測量的物體的表面正反射的測量光所入射的位置中；受光部，接收測量光的第一反射光或者測量光的第二反射光，所述第一反射光從擴散反射器中被擴散地反射并且從所測量的物體的表面中被進一步反射，所述第二反射光從所測量的物體的表面被擴散地反射；以及信號處理器，所述信號處理器使用受光部所接收的第一反射光檢測第一距離或使用受光部所接收的第二反射光檢測第二距離，所述第一距離對應于從投光部通過所測量的物體的表面到擴散反射器的測量光行程，所述第二距離對應于從投光部到所測量的物體的表面的測量光行程。

在本發明一個方面的位移傳感器中，投光部使用測量光傾斜地照射所測量的物體的表面，擴散反射器設置在從所測量的物體的表面正反射的測量光所入射的位置中，受光部接收測量光的第一反射光和測量光的第二反射光中之一，所述第一反射光從擴散反射器中被擴散地反射并且從所測量的物體的表面中被進一步反射，所述第二反射光從所測量的物體的表面被擴散地反射，并且信號處理器使用所接收的第一反射光檢測第一距離或使用第二反射光檢測第二距離，所述第一距離對應于通過所測量的物體的表面從投光部到擴散反射器的測量光行程，所述第二距離對應于從投光部到所測量的物體的表面的測量光行程。

因此，不需要根據所測量的物體的表面的反射狀態來切換位移傳感器所執行的測量方法或更換位移傳感器。

比如，投光部由激光束光源和透鏡等構成。比如，擴散反射器由金屬塊或陶瓷塊構成，在金屬塊中在表面上進行梨皮電鍍或噴砂。擴散反射器形成為任何形狀的，比如，板形和球形。比如，受光部由線性傳感器構成，比如，一維CCD圖像傳感器和一維CMOS圖像傳感器。比如，信號處理器由模擬或數字信號處理電路和運算裝置構成，比如，CPU。

根據所檢測的距離是否落在預定范圍內，信號處理器可確定所測量的物體的表面是正反射表面還是擴散反射表面。

因此，能夠簡單并正確地確定所測量的物體的表面是正反射表面還是擴散反射表面。

當所測量的物體的表面為正反射表面時，信號處理器可基于第一距離和入射到所測量的物體的表面的測量光的入射角來計算所測量的物體的位移，并且當所測量的物體的表面為擴散反射表面時，信號處理器可基于第二距離和入射角來計算所測量的物體的位移。

因此，無論所測量的物體的表面的反射狀態如何，均可正確地測量所測量的物體的位移。

根據本發明的一個方面，不需要根據所測量的物體的表面的反射狀態來切換由位移傳感器所執行的測量方法或更換位移傳感器。

附圖說明

圖1為示出了根據本發明一個實施例的激光加工設備的透視圖；