緊湊型精密激光三角測距儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種緊湊型精密激光三角測距儀，包括儀器本體，所述儀器本體內(nèi)設(shè)有激光二極管準(zhǔn)直模塊、激光束匯聚鏡片、成像鏡片組和圖像傳感器，還包括激光反射鏡和成像反射鏡，所述激光二極管準(zhǔn)直模塊發(fā)射準(zhǔn)直激光束，該激光束經(jīng)過匯聚鏡片和激光反射鏡反射后，傾斜匯聚到設(shè)于儀器本體外的樣品表面，樣品表面的反射光經(jīng)過成像反射鏡的反射后形成與準(zhǔn)直激光束平行的成像光束入射到成像鏡片組，最后成像光束投射在圖像傳感器上，和傳統(tǒng)激光三角儀相比有效減小了儀器尺寸，使該激光三角儀適合狹小測量空間的要求。
【專利說明】緊湊型精密激光三角測距儀
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種位移測量儀器，特別涉及一種緊湊型精密激光三角測距儀。
【背景技術(shù)】
[0003]激光三角測距方法是光電檢測技術(shù)的一種，由于該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、測量速度快、實時處理能力強(qiáng)、使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，在距離、位移、高度以及三維形貌等檢測中有著廣泛的應(yīng)用。
[0004]激光三角測距儀一般由激光二極管、激光束匯聚鏡片、成像鏡組和探測器組成，其特點(diǎn)是激光束匯聚光路與成像探測光路之間有一夾角。當(dāng)物體表面的位置發(fā)生改變時，其所成的像在探測器上也發(fā)生相應(yīng)的位移。通過像移和實際位移之間的關(guān)系式，真實的物體位移可以由對像移的檢測和計算得到。 [0005]隨著近些年工廠自動化的發(fā)展需求，激光三角法在測量范圍、測量精度和測量頻率等技術(shù)指標(biāo)上都有非常大的提升，由此適應(yīng)了生產(chǎn)自動化應(yīng)用中對測量精度、測量速度等更苛刻的要求。但是，由于該技術(shù)特點(diǎn)是激光束匯聚光路與成像探測光路之間有一夾角，限制了該儀器的小型化發(fā)展，特別是需要用多個激光三角儀對小尺寸樣品進(jìn)行多點(diǎn)測量的應(yīng)用。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種緊湊型精密激光三角測距儀，該緊湊型精密激光三角測距儀同傳統(tǒng)激光三角儀相比，有效地縮小了外形尺度。
[0008]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種緊湊型精密激光三角測距儀，包括儀器本體，所述儀器本體內(nèi)設(shè)有激光二極管準(zhǔn)直模塊、激光束匯聚鏡片、成像鏡片組和圖像傳感器，還包括激光反射鏡和成像反射鏡，所述激光二極管準(zhǔn)直模塊發(fā)射準(zhǔn)直激光束，該激光束經(jīng)過匯聚鏡片和激光反射鏡反射后，傾斜匯聚到設(shè)于儀器本體外的樣品表面，樣品表面的反射光經(jīng)過成像反射鏡的反射后形成與準(zhǔn)直激光束平行的成像光束入射到成像鏡片組，最后成像光束投射在圖像傳感器上，和傳統(tǒng)激光三角儀相比有效減小了儀器尺寸。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光光路中設(shè)有光強(qiáng)衰減片，所述光強(qiáng)衰減片設(shè)于激光光路中任一位置，其作用是對激光束強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)衰減，以適應(yīng)圖像傳感器探測，具體放置位置不限。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儀器本體位于樣品和激光反射鏡、成像反射鏡之間的光路上設(shè)有一探測窗口，所述探測窗口對準(zhǔn)直激光束波長高透，對其他激光波長高反射，可有效阻擋外界雜光對測量干擾和灰塵進(jìn)入儀器內(nèi)部。[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述成像鏡片組后設(shè)有一孔徑光闌，用于限制成像光束寬度，使該激光三角儀適用于測量漫反射樣品。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過在光路中引入激光反射鏡和成像反射鏡，使得激光發(fā)射光路和成像光路平行，和傳統(tǒng)激光三角儀相比有效減小了儀器尺寸，使該激光三角儀適合狹小測量空間的要求。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為傳統(tǒng)激光三角儀光路原理圖；
圖中標(biāo)示:1_激光二極管準(zhǔn)直模塊；2_激光束匯聚鏡片；3_激光反射鏡；4_成像反射鏡；5_成像鏡片組；6_圖像傳感器；7_光強(qiáng)衰減片；8_探測窗口 ；9-樣品；10_孔徑光闌；11-準(zhǔn)直激光束；12_成像光束，13-儀器本體。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0017]圖1示出了本發(fā)明一種緊湊型精密激光三角測距儀的一種實施方式，包括儀器本體13，所述儀器本體13內(nèi)設(shè)有激光二極管準(zhǔn)直模塊1、激光束匯聚鏡片2、成像鏡片組5和圖像傳感器6，還包括激光反射鏡3和成像反射鏡4，所述激光二極管準(zhǔn)直模塊I發(fā)射準(zhǔn)直激光束11，該激光束經(jīng)過匯聚鏡片2和激光反射鏡3反射后，傾斜匯聚到設(shè)于儀器本體外的樣品9表面，樣品9表面的反射光經(jīng)過成像反射鏡4的反射后形成與準(zhǔn)直激光束11平行的成像光束12入射到成像鏡片組5，最后成像光束12投射在圖像傳感器6上，當(dāng)樣品9的表面相對激光三角儀前后移動時，成像光束12投射到圖像傳感器上的位置也相應(yīng)的變化，該圖像傳感器將記錄到的成像光束位置變化圖像傳送到計算機(jī)，由計算機(jī)最終計算得出樣品位移。
[0018]所述激光光路中設(shè)有光強(qiáng)衰減片7，所述光強(qiáng)衰減片7設(shè)于激光光路中任一位置，其作用是對激光束強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)衰減，以適應(yīng)圖像傳感器探測，具體放置位置不限。
[0019]所述儀器本體位于樣品9和激光反射鏡3、成像反射鏡4之間的光路上設(shè)有一探測窗口 8，所述探測窗口 8對準(zhǔn)直激光束11波長高透，對其他激光波長高反射，可有效阻擋外界雜光對測量干擾和灰塵進(jìn)入儀器內(nèi)部。
[0020]所述成像鏡片組后設(shè)有一孔徑光闌10，用于限制成像光束寬度，使該激光三角儀適用于測量漫反射樣品。
【權(quán)利要求】
1.一種緊湊型精密激光三角測距儀，包括儀器本體(13)，所述儀器本體(13)內(nèi)設(shè)有激光二極管準(zhǔn)直模塊(I)、激光束匯聚鏡片(2)、成像鏡片組(5)和圖像傳感器(6)，其特征在于:還包括激光反射鏡(3)和成像反射鏡(4)，所述激光二極管準(zhǔn)直模塊(I)發(fā)射準(zhǔn)直激光束(11)，該激光束經(jīng)過匯聚鏡片(2)和激光反射鏡(3)反射后，傾斜匯聚到設(shè)于儀器本體外的樣品(9)表面，樣品(9)表面的反射光經(jīng)過成像反射鏡(4)的反射后形成與準(zhǔn)直激光束(11)平行的成像光束(12)入射到成像鏡片組(5)，最后成像光束(12)投射在圖像傳感器(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型精密激光三角測距儀，其特征在于:所述激光光路中設(shè)有光強(qiáng)衰減片(7)，所述光強(qiáng)衰減片(7)設(shè)于激光光路中任一位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型精密激光三角測距儀，其特征在于:所述儀器本體(13)位于樣品(9)和激光反射鏡(3)、成像反射鏡(4)之間的光路上設(shè)有一探測窗口(8)，所述探測窗口(8)對準(zhǔn)直激光束(11)波長高透，對其他激光波長高反射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型精密激光三角測距儀，其特征在于:所述成像鏡片組(5)后設(shè)有一孔徑光闌(10)，用于限制成像光束寬度，使該激光三角儀適用于測量漫反射樣品。
【文檔編號】G01B11/02GK103528528SQ201310487725
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】尚修鑫 申請人:蘇州精創(chuàng)光學(xué)儀器有限公司