基于PSD的单透镜激光三角测头设计

张欣婷 Zhang Xinting,亢磊 Kang Lei,安志勇 An Zhiyong,王润之 Wang Run-zhi

Acta Photonica Sinica（2018）

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摘要

在传统直射式激光三角测距方法的基础上,设计了一种基于位置敏感探测器的单透镜激光三角测头.引入一枚分束镜,将聚焦透镜和成像透镜合并为一枚.在空间布局上,令分束镜、探测器、聚光透镜三者共轴,使系统的结构更加紧凑,并推导了满足该结构的Scheimpflug条件.利用Zemax光学设计软件仿真光学系统,系统焦距20 mm,入瞳直径4 mm,总长20.5 mm,可实现测量系统的小型化.同时,对位置敏感探测器进行非线性校正以及相关信号处理,保证在较高测量精度的前提下获得更大的工作范围,并提高系统对测量环境适应性,可广泛应用于工业实时在线检测等领域.

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关键词

Optical design,Laser triangulation,Scheimpflug condition,Single lens,Miniaturization,Position sensitive detector

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