[發明專利]具有可調量程和可調間隔距離的色點傳感器光學筆

有效

• 申請號: 202011194570.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112747678B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: P.I.納戈爾內赫
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

1.一種色點傳感器(CPS)光學筆，可操作為提供可用于測量距一表面的距離的信號，該光學筆包括：

殼體；

孔，輸出源輻射并接收反射輻射；和

軸向色差部分，其沿著所述CPS光學筆的光學軸線布置，以接收來自所述孔的源輻射，將其作為具有軸向色散的聚焦測量光束向所述表面輸出，接收來自所述表面的反射輻射，并且以軸向色散將所述反射輻射聚焦到所述孔附近，其中：

軸向色差部分由多個軸向色散聚焦元件形成，所述多個軸向色散聚焦元包括：第一軸向色散聚焦元件，其接收源輻射并將該輻射聚焦在軸向色差部分內部的第一聚焦區；第二軸向色散聚焦元件，其接收來自第一聚焦區的輻射并將該輻射聚焦在軸向色差部分內部的第二聚焦區；以及第三軸向色散聚焦元件，其接收來自第二聚焦區的輻射并輸出測量光束；其中

第一和第二軸向色散聚焦元件之間的第一長度被配置為可調，第二和第三軸向色散聚焦元件之間的第二長度被配置為可調。

2.根據權利要求1所述的CPS光學筆，包括：

致動器，被配置為調節第一長度和第二長度，該致動器可由所述CPS光學筆的用戶操作。

3.根據權利要求2所述的CPS光學筆，其中，所述致動器包括一個或多個線性致動器，以使所述第一、第二和第三軸向色散聚焦元件中的至少一個相對于彼此滑動，以改變所述第一長度和所述第二長度。

4.根據權利要求1所述的CPS光學筆，其可配置為多種配置，其中所述多種配置由第一長度的相應值和第二長度的相應值限定。

5.根據權利要求4所述的CPS光學筆，其中所述多種配置與所述CPS光學筆的間隔距離的相應值以及所述CPS光學筆的量程的相應值相關聯，并且其中所述CPS光學筆的量程的值為3mm到30mm，并且所述CPS光學筆的間隔距離的值為2mm到7mm。

6.根據權利要求4所述的CPS光學筆，其中所述多種配置與所述CPS光學筆的間隔距離的相應值以及所述CPS光學筆的量程的相應值相關聯，并且其中所述多種配置與所述間隔距離處的測量光束的光斑尺寸的相應值以及所述量程加上所述間隔距離處的測量光束的光斑尺寸的相應值相關聯。

7.根據權利要求1所述的CPS光學筆，其中所述第二軸向色散聚焦元件由至少兩個中間軸向色散聚焦元件形成，所述至少兩個中間軸向色散聚焦元件包括第一中間軸向色散聚焦元件和最末中間軸向色散聚焦元件，所述第一中間軸向色散聚焦元件接收來自所述第一聚焦區的輻射并將該輻射聚焦在第一中間聚焦區，并且所述最末中間軸向色散聚焦元件接收來自最末中間聚焦區的輻射并將該輻射聚焦在第二聚焦區。

8.根據權利要求1所述的CPS光學筆，其中所述多個軸向色散聚焦元件中的每一個包括在所述多個軸向色散聚焦元件中相同的至少一個光學部件。

9.根據權利要求8所述的CPS光學筆，其中所述多個軸向色散聚焦元件彼此相同。

10.根據權利要求1所述的CPS光學筆，其中所述多個軸向色散聚焦元件中的每一個包括一個或多個非球面透鏡。

11.根據權利要求1所述的CPS光學筆，還包括具有信號處理器的電子部分，其中第一和第二長度的調節實現足以測量特定尺寸的工件的間隔距離和量程，并且電子部分被配置為被操作以確定工件的測量。

12.根據權利要求11所述的CPS光學筆，其中，所確定的測量被包括在第一組測量中，所述第一組測量是在第一和第二長度已經被調節到作為第一配置的一部分的第一值情況下進行的，并且在電子部分被操作以進行第一組測量之后，所述第一和第二長度被配置為可被調節到作為第二配置的一部分的第二值，并且所述電子部分被配置為被操作以確定工件的測量，作為第二組測量的一部分。