[发明专利]基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器及应用

权利要求书

1.一种基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器，包括壳体，其特征在于，所述的壳体内设有光路结构，光路结构包括激光模组(101)、50/50分光镜(102)、第一反射镜(103)、第一显微物镜(104)、第一感光元件(105)，其中：

激光模组(101)的出射光垂直入射50/50分光镜(102)，50/50分光镜(102)的出射光束经第一反射镜(103)水平入射第一显微物镜(104)，经第一显微物镜(104)聚焦后照射在第一被测平面(106)上，产生的反射光和散射光被第一显微物镜(104)接收并形成水平出射光束，依次经过第一反射镜(103)和50/50分光镜(102)作用后垂直照射在第一感光元件(105)的感光区，在第一感光元件(105)的感光区形成光斑；

还包括有驱动与信号处理模块，所述的驱动与信号处理模块以MCU处理器作为主控芯片，驱动感光元件和模数转换器工作；模数转换器将感光元件输出的模拟量信号转换为数字信号供MCU进行分析计算；MCU与上位机进行实时通讯，实现指令接收和数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器，其特征在于，还包括有第二反射镜(202)、第三反射镜(203)、第二显微物镜(204)、第二感光元件(205)，其中：

所述第一显微物镜(104)和第二显微物镜(204)同轴反向设置；

激光模组(101)的出射光束垂直入射50/50分光镜(102)并产生两束方向夹角为90°的光束I和光束II，光束I经第一反射镜(103)水平入射第一显微物镜(104)，经第一显微物镜(104)聚焦后照射在第一被测平面(106)上，产生的反射光和散射光被第一显微物镜(104)接收并形成水平出射光束，依次经过第一反射镜(103)和50/50分光镜(102)作用后垂直照射在第一感光元件(105)的感光区，在第一感光元件(105)的感光区形成光斑；光束II经第二反射镜(202)和第三反射镜(203)的共同作用水平入射第二显微物镜(204)，经第二显微物镜(204)聚焦后照射在第二被测平面(206)上，产生的反射光和散射光被第二显微物镜(204)接收并形成水平出射光束，再经第三反射镜(203)作用后垂直照射在第二感光元件(205)的感光区，在第二感光元件(205)的感光区形成光斑。

3.根据权利要求1所述的一种基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器，其特征在于，还包括有第二反射镜(202)、第三反射镜(203)、第二显微物镜(204)、第二感光元件(205)，其中：

所述第一显微物镜(104)和第二显微物镜(204)同轴对向设置；

激光模组(101)的出射光束垂直入射50/50分光镜(102)并产生两束方向夹角为90°的光束I和光束II，光束I经第一反射镜(103)水平入射第一显微物镜(104)，经第一显微物镜(104)聚焦后照射在第一被测平面(106)上，产生的反射光和散射光被第一显微物镜(104)接收并形成水平出射光束，依次经过第一反射镜(103)和50/50分光镜(102)作用后垂直照射在第一感光元件(105)的感光区，在第一感光元件(105)的感光区形成光斑；光束II经第二反射镜(202)和第三反射镜(203)的共同作用水平入射第二显微物镜(204)，经第二显微物镜(204)聚焦后照射在第二被测平面(206)上，产生的反射光和散射光被第二显微物镜(204)接收并形成水平出射光束，再经第三反射镜(203)作用后垂直照射在第二感光元件(205)的感光区，在第二感光元件(205)的感光区形成光斑。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器，其特征在于，所述激光模组(101)出射光束为准直平行光，激光模组(101)功率根据应用场景进行自动调节。

5.一种如权利要求1-3中任一权利要求所述的一种基于同轴激光三角法与显微成像的位移传感器在被测平面位移测量的应用。