专利名称：折叠式激光三角法测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学法长度测量技术，具体涉及一种折叠式激光三角法测量装置，它可用于非接触位置、位移测量，特别是生产过程中的非接触在线测量，例如涂层的厚度测量。
背景技术：
激光三角法测量技术是一种目前常用的非接触位置测量技术。它先将激光照射在不透明的被测物体上，照射点S1上的散射光经透镜成象为S1′，当物体向上移动时，物体上激光照射点变为S2，相应地其像移动到S2′，若用光电位置传感器测量出像的位置，就可以对应测出激光照射点的位置，从而测出物体的移动量。
在激光三角法测量技术中，位置分辨率取决于两个因素，一个是光电位置传感器的分辨率，另一个是透镜的放大率，也就是L2/L1的值。光电位置传感器的分辨率是固定的，除非采用新型器件，是无法改变的，而L1是成象透镜至被测物体的距离，一般也不可能很小，因此，在大多数应用中，当希望得到大的分辨率时，只能增大L2，因此，仪器的尺寸也随之增大，这对于实际应用是不利的。正是由于这一限制，现有激光三角测量传感器的光学放大率都不是很大，因此传感器的位置分辨率也就受到限制。如“激光测厚仪”(中国专利号为87105775)，它包括激光器、视频信号处理器和微机终端处理系统，并采取电荷耦合器件(CCD)摄像系统作光电转换装置。
发明内容
本实用新型提供了一种折叠式激光三角法测量装置，采用该光路既可以在增大光学放大率、提高位置分辨率的同时，不增大仪器的尺寸。
本实用新型的一种折叠式激光三角法测量装置，包括成像透镜、激光器和光电传感器，其特征在于该测量装置包括至少一个反射镜，反射镜位于透镜的像方光路中，其镜面的法线平行于激光器出射光束与成像透镜中心所确定的平面，光电传感器采集反射镜的光信号。
本实用新型针对在高光学放大率的情况时，像距L2很长的问题，用一个或若干个平面反射镜折叠成像透镜的像方光路，从而大大减少了仪器尺寸，同时又可以增大光学放大率，获得高的位置分辨率。
图1为现有测量装置的测量装置示意图；图2为本实用新型的第一个实例的示意图；图3为本实用新型的第二个实例的示意图；图4为本实用新型的第三个实例的示意图；图5为本实用新型的第四个实例的示意图。
具体实施方式
附图中各标记说明如下1--激光器，2--光电传感器，3--成像透镜，0b--被测物体，S1为物体位置1，S2为物体位置2，S1′为像位置1，S2′为像位置2，L1代表物距，L2代表像距，M、M1、M2、M3、M4-反射镜，a′b′-反射后的像平面，ab-原来的像平面。
如附图所示，反射镜M位于透镜3的像方光路中，反射镜镜面的法线平行于激光器1发出的光束与成像透镜3中心所确定的平面，光电传感器2采集反射镜M的光信号。
镜面的方位角采用以下方法确定可以使光路更加规整应使得原来的像平面ab经反射镜成镜像后的位置a′b′与水平线或垂直线平行。其目的是使得与a′b′重合的光电位置传感器处于水平或垂直方位。
镜面的中心位置采用以下方法确定可以使光路更加紧凑应使得原来的像平面ab经反射镜成像后的位置a′b′在激光器附近。
当放大倍数太大使得像距L2太长，或由于物体距离很远而使得像距L2也太长时，光路折叠一次仍嫌过长，这时可以使用两个以上的平面反射镜，这些反射镜的设置方法是将光路折叠多次后，应使得原来的像平面ab经多个反射镜成像后的位置a′b′与水平线或垂直线平行，并且尽可能靠近激光器。
图2是用一个反射镜，像面水平的实施例，其特点为短物距、中放大倍数、单反射镜、像面水平。
图3也是用一个反射镜，但像面垂直的实施例，其特点为短物距、中放大倍数、单反射镜、像面垂直。
图4是用四个反射镜，像面水平的实施例，它适用于短物距、高放大倍数的情况。其特点为短物距、高放大倍数、多反射镜、像面水平。
图5也是用四个反射镜，像面水平的实施例，其特点为长物距、中放大倍数、多反射镜、像面水平，它适用于长物距、中放大倍数的情况。
权利要求1.一种折叠式激光三角法测量装置，包括成像透镜、激光器和光电传感器，其特征在于该测量装置包括至少一个反射镜(M)，反射镜(M)位于透镜(3)的像方光路中，其镜面的法线平行于激光器(1)出射光束与成像透镜(3)中心所确定的平面，光电传感器(2)采集反射镜(3)的光信号。
专利摘要本实用新型公开了一种折叠式激光三角法测量装置，该测量装置包括至少一个平面反射镜，这些反射镜都位于成像透镜的像方光路中，且其镜面的法线平行于激光器出射光束与成像透镜中心所确定的平面。本实用新型根据在高光学放大率的情况时，像距L2很长的问题，用一个或若干个平面反射镜折叠成像透镜的像方光路，从而大大减少了仪器尺寸，同时又可以增大光学放大率，获得高的位置分辨率。
文档编号G01B11/04GK2653435SQ0325476
公开日2004年11月3日 申请日期2003年7月8日 优先权日2003年7月8日
发明者赵斌 申请人:华中科技大学