[實(shí)用新型]非接觸式點(diǎn)光源成像測(cè)量反射面位置的裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201721630983.2 | 申請(qǐng)日： | 2017-11-29 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN207622690U | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-07-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫宏 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 福州銳景達(dá)光電科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G01B11/00 | 分類號(hào)： | G01B11/00;G01B11/02 |
| 代理公司： | 福州市眾韜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35220 | 代理人： | 王旭;王良財(cái) |
| 地址： | 350000 福建省福州市*** | 國(guó)省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光軸 點(diǎn)光源 半透半反鏡 色散 凸透鏡 本實(shí)用新型 傳感器組件 反射面位置 圖像傳感器 成像測(cè)量 非接觸式 基準(zhǔn)面 垂直 位移傳感器 傳感技術(shù) 范圍限制 光線入射 夾角設(shè)置 角平分線 制造成本 反射面 面對(duì)稱 共焦 量程 對(duì)稱 測(cè)量 焦點(diǎn) 鏡頭 | ||
本實(shí)用新型涉及非接觸式點(diǎn)光源成像測(cè)量反射面位置的裝置，包括機(jī)架、基準(zhǔn)面、傳感器組件以及位移傳感器；傳感器組件包括沿光線入射方向依次于第一光軸上的點(diǎn)光源、半透半反鏡、凸透鏡一以及設(shè)置于第二光軸上的圖像傳感器；第一光軸與基準(zhǔn)面垂直，第一光軸和第二光軸呈設(shè)定的夾角設(shè)置；點(diǎn)光源位于凸透鏡一的焦點(diǎn)上，圖像傳感器與第二光軸的交點(diǎn)和點(diǎn)光源與第一光軸的交點(diǎn)以半透半反鏡為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置，半透半反鏡位于第一光軸和第二光軸的角平分線上。本實(shí)用新型克服了色散共焦位移傳感技術(shù)中要求反射面嚴(yán)格垂直于光軸、量程范圍受色散鏡頭色散范圍限制的缺點(diǎn)，而且制造成本低，測(cè)量速度快。
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及光電一體化領(lǐng)域，特別涉及一種非接觸式點(diǎn)光源成像測(cè)量反射面位置的裝置。
背景技術(shù)
目前反射面位置的常用測(cè)量方法為色散共焦位移傳感技術(shù)，該技術(shù)的原理是：位于色散鏡頭光軸上的具有連續(xù)光譜的白光點(diǎn)光源發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)色散鏡頭后在光軸上不同波長(zhǎng)的光聚焦于不同的點(diǎn)。被測(cè)反射面位于不同波長(zhǎng)聚焦點(diǎn)的位置范圍之內(nèi)時(shí)，只有一種波長(zhǎng)的光在反射面形成最小的光斑，其它波長(zhǎng)的光斑大小隨波長(zhǎng)與該波長(zhǎng)差異變大而變大。光斑反射光線經(jīng)過(guò)原色散鏡頭以及鏡頭和點(diǎn)光源之間的半透半反鏡聚焦到一個(gè)小孔，光譜傳感器位于小孔的后方，用于探測(cè)反射光的中心波長(zhǎng)，該中心波長(zhǎng)與被測(cè)反射面之間對(duì)應(yīng)關(guān)系由色散鏡頭特性決定，從而測(cè)得反射面的位置。
但色散共焦位移傳感技術(shù)的缺點(diǎn)是光譜傳感器價(jià)格高，鏡面反射時(shí)要求反射面垂直于光軸、反射光才能聚焦于小孔，量程范圍受色散鏡頭的色散限制而一般小于幾百微米。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種非接觸式點(diǎn)光源成像測(cè)量反射面位置的裝置，該裝置不僅克服了色散共焦位移傳感技術(shù)中要求反射面嚴(yán)格垂直于光軸、量程范圍受色散鏡頭色散范圍限制的缺點(diǎn)，而且制造成本低，測(cè)量速度快。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
方案(一)：
一種非接觸式點(diǎn)光源成像測(cè)量反射面位置的裝置，其特征在于：包括機(jī)架、設(shè)置于機(jī)架上的用于放置被測(cè)物體的基準(zhǔn)面、滑動(dòng)連接于機(jī)架上且可在靠近或遠(yuǎn)離基準(zhǔn)面的方向上移動(dòng)的傳感器組件以及設(shè)置于機(jī)架上且位于基準(zhǔn)面和傳感器組件之間的用于獲取傳感器組件相對(duì)基準(zhǔn)面位置信息的位移傳感器；所述傳感器組件包括沿光線入射方向依次設(shè)置于第一光軸上的點(diǎn)光源、半透半反鏡、凸透鏡一以及設(shè)置于第二光軸上的用于獲取經(jīng)被測(cè)物體的被測(cè)反射面和半透半反鏡反射后光線的圖像傳感器；所述第一光軸與基準(zhǔn)面垂直，第一光軸和第二光軸呈設(shè)定的夾角設(shè)置；所述點(diǎn)光源位于凸透鏡一的焦點(diǎn)上，所述圖像傳感器與第二光軸的交點(diǎn)和點(diǎn)光源與第一光軸的交點(diǎn)以半透半反鏡為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置，所述半透半反鏡位于第一光軸和第二光軸的角平分線上使得經(jīng)被測(cè)反射面反射后的光線能經(jīng)半透半反鏡偏折到第二光軸。
優(yōu)選的，所述圖像傳感器采用面陣圖像傳感器，所述點(diǎn)光源采用單色點(diǎn)光源。
優(yōu)選的，所述位移傳感器為設(shè)置于機(jī)架上且位于基準(zhǔn)面和傳感器組件之間的光柵尺。當(dāng)然還可以采用其它傳感器，比如：拉繩式位移傳感器、LVDT電感式位移傳感器、電渦流式位移傳感器等等。
優(yōu)選的，所述半透半反鏡與第一光軸和第二光軸均呈45°夾角。
方案(二)：
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