一种宽幅纠偏传感器的制作方法

本发明属于激光,具体涉及一种宽幅纠偏传感器。
背景技术:
1、激光二极管作为光源已在各光学领域得到广泛的应用。由于激光二极管直接发光的发散角较大,因此通常要搭配准直透镜、分光镜和接收器形成准直光路,激光二极管发出的光束经过准直透镜后会聚到分光镜上,再通过分光镜将光线分成两路,一路反射,一路透射,反射光线经过准直透镜的反射面后被反射回分光镜处,透射光线则继续前行,在分光镜处,反射光线和透射光线会合,形成平行光,平行光被接收器接收和处理。
2、但是传统的准直光路占用空间较大,不能满足小型化设计需求,而且要想得到更大的准直光宽度,就需要曲率更大的准直透镜,这将导致加工成本的上升以及占用空间的增大。目前准直光宽度只能放大到30mm,再继续放大,则准直光效果会下降较多,从而影响测量精度。同时,传统的准直光路基于光路结构的自身限制总是有无法消除的物理缝隙,对于高精度测量系统来说,部分区域存在无法消除的误差。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供一种宽幅纠偏传感器。
2、为实现上述目的,达到上述技术效果,本发明采用的技术方案为:
3、一种宽幅纠偏传感器,包括传感器本体,所述传感器本体为u型结构,所述传感器本体相对的两侧分别为发射侧和接收侧,所述发射侧设置有若干组发射光路结构,用于射出激光光束,所述接收侧设置有若干组与发射光路结构相适配的接收光路结构,用于接收激光光束。
4、进一步的,所述发射光路结构和接收光路结构的数量相同且位置一一对应,每组发射光路结构发射激光并被与其位置对应的一组接收光路结构接收。
5、进一步的,若干组发射光路结构交错设置,若干组接收光路结构交错设置。
6、进一步的,所述传感器本体包括一个第一u型侧边板、一个第二u型侧边板、一个第三u型侧边板、一个第四u型侧边板、一个第一侧板连接板、一个第二侧板连接板和两个第三侧板连接板,所述第一u型侧边板、第二u型侧边板、第三u型侧边板、第四u型侧边板平行设置,所述第一u型侧边板和第二u型侧边板之间通过其中一个第三侧板连接板相连接,所述第三u型侧边板和第四u型侧边板之间通过另一个第三侧板连接板相连接,所述第一u型侧边板、第二侧板连接板、第四u型侧边板依次首尾相连,所述第二u型侧边板、第一侧板连接板、第三u型侧边板依次首尾相连,一个第一u型侧边板、一个第二u型侧边板、一个第三u型侧边板、一个第四u型侧边板、一个第一侧板连接板、一个第二侧板连接板和两个第三侧板连接板围成u型内腔。
7、进一步的,每组发射光路结构均包括相适配的激光二极管、透镜、反射镜和第一柱面镜,所述激光二极管和第一柱面镜分别设置于第二u型侧边板朝向u型内腔的一面且第一柱面镜位于激光二极管下方,所述透镜设置于激光二极管的激光出射方向上,所述反射镜设置于第一u型侧边板朝向u型内腔的一面。
8、进一步的,所述第二u型侧边板上开设有若干个通孔ⅰ,所述通孔ⅰ与第一柱面镜的数量相同且位置一一对应。
9、进一步的,每组接收光路结构均包括相适配的第二柱面镜和cmos接收器,所述第二柱面镜设置于第三u型侧边板朝向u型内腔的一面,所述cmos接收器设置于第四u型侧边板朝向u型内腔的一面。
10、进一步的,所述第三u型侧边板上开设有若干个通孔ⅱ,所述通孔ⅱ与第二柱面镜的数量相同且位置一一对应,所述通孔ⅱ与第二u型侧边板上的通孔ⅰ的数量相同且位置一一对应,来自发射光路结构的光束依次穿过通孔ⅰ和通孔ⅱ入射至第二柱面镜进行收缩,再被cmos接收器接收。
11、进一步的,所述第二u型侧边板与第三u型侧边板之间的垂直距离为10cm。
12、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
13、1)本发明公开了一种宽幅纠偏传感器,在传感器本体相对的两侧分别设置若干组发射光路结构和若干组接收光路结构,发射光路结构和接收光路结构的数量相同且位置一一对应,通过将若干组发射光路结构和若干组接收光路结构分别交错设置,通过重叠光路结构的边缘部分,从而使得测量范围内的水平准直光连续输出,消除了物理间隙,降低了由此带来的确定性的系统误差,提高了产品的整体精度,实现了高精度的宽幅测量,测量精度能够达到0.1mm,测量范围能够达到400mm,且不透明和半透明材料均可测量;采用模块化设计,不仅易于拓展,而且制作成本低廉;
14、2)本发明公开了一种宽幅纠偏传感器,将激光二极管和柱面镜上下放置,通过引入反射镜,使得同样的光路行程占用空间却减少50%左右,从而有利于产品小型化设计,有利于降低成本和提高生产效率,而且精度容易控制在较高水平。
技术特征:
1.一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,包括传感器本体,所述传感器本体为u型结构,所述传感器本体相对的两侧分别为发射侧和接收侧,所述发射侧设置有若干组发射光路结构,用于射出激光光束,所述接收侧设置有若干组与发射光路结构相适配的接收光路结构,用于接收激光光束。
2.根据权利要求1所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,所述发射光路结构和接收光路结构的数量相同且位置一一对应,每组发射光路结构发射激光并被与其位置对应的一组接收光路结构接收。
3.根据权利要求2所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,若干组发射光路结构交错设置,若干组接收光路结构交错设置。
4.根据权利要求1所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,所述传感器本体包括一个第一u型侧边板、一个第二u型侧边板、一个第三u型侧边板、一个第四u型侧边板、一个第一侧板连接板、一个第二侧板连接板和两个第三侧板连接板,所述第一u型侧边板、第二u型侧边板、第三u型侧边板、第四u型侧边板平行设置,所述第一u型侧边板和第二u型侧边板之间通过其中一个第三侧板连接板相连接,所述第三u型侧边板和第四u型侧边板之间通过另一个第三侧板连接板相连接,所述第一u型侧边板、第二侧板连接板、第四u型侧边板依次首尾相连,所述第二u型侧边板、第一侧板连接板、第三u型侧边板依次首尾相连,一个第一u型侧边板、一个第二u型侧边板、一个第三u型侧边板、一个第四u型侧边板、一个第一侧板连接板、一个第二侧板连接板和两个第三侧板连接板围成u型内腔。
5.根据权利要求4所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,每组发射光路结构均包括相适配的激光二极管、透镜、反射镜和第一柱面镜,所述激光二极管和第一柱面镜分别设置于第二u型侧边板朝向u型内腔的一面且第一柱面镜位于激光二极管下方,所述透镜设置于激光二极管的激光出射方向上,所述反射镜设置于第一u型侧边板朝向u型内腔的一面。
6.根据权利要求5所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,所述第二u型侧边板上开设有若干个通孔ⅰ,所述通孔ⅰ与第一柱面镜的数量相同且位置一一对应。
7.根据权利要求5所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,每组接收光路结构均包括相适配的第二柱面镜和cmos接收器,所述第二柱面镜设置于第三u型侧边板朝向u型内腔的一面,所述cmos接收器设置于第四u型侧边板朝向u型内腔的一面。
8.根据权利要求7所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,所述第三u型侧边板上开设有若干个通孔ⅱ,所述通孔ⅱ与第二柱面镜的数量相同且位置一一对应,所述通孔ⅱ与第二u型侧边板上的通孔ⅰ的数量相同且位置一一对应,来自发射光路结构的光束依次穿过通孔ⅰ和通孔ⅱ入射至第二柱面镜进行收缩,再被cmos接收器接收。
9.根据权利要求4所述的一种宽幅纠偏传感器,其特征在于,所述第二u型侧边板与第三u型侧边板之间的垂直距离为10cm。
技术总结
本发明公开一种宽幅纠偏传感器,包括传感器本体,传感器本体为U型结构,传感器本体相对的两侧分别为发射侧和接收侧,发射侧设置若干组发射光路结构,接收侧设置若干组接收光路结构。本发明通过将若干组发射光路结构和若干组接收光路结构分别交错设置,通过重叠光路结构的边缘部分,从而使得测量范围内的水平准直光连续输出,消除了物理间隙,降低了由此带来的确定性的系统误差,提高了产品的整体精度,实现了高精度的宽幅测量,测量精度能够达到0.1mm,测量范围能够达到400mm,将激光二极管和柱面镜上下放置,通过引入反射镜,使得同样的光路行程占用空间却减少50%左右,从而有利于产品小型化设计,有利于降低成本和提高生产效率。
技术研发人员:周益初,秦志军,任杰
受保护的技术使用者:盖泽智控传感技术(上海)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:周益初,秦志军,任杰
技术所有人:盖泽智控传感技术(上海)有限公司
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