在本文中，我们简要分析激光三角测量的基本光路，讨论塑料镜和成像镜头的设计思路，以及光学系统设计的具体思路，我们希望能够在这个领域使用。光位移传感器，塑料镜;成像镜头激光位移传感器是一种非接触式高响应，高精度测量仪器等。着现代工业的不断发展和完善，光电技术检测领域日益广泛。
请时刻。今，光电技术测试中使用的激光三角测量原理是基于一个相对发达的理论体系，但实际上仍然存在困难和差距。文重点介绍简单性和实践。使用CODE V光学设计软件来模拟光路并优化激光三角测量的设计。后，他构建了一套高质量的光学系统，其成像功能有利于传感器的生产。光三角测量法的光路分析对于激光位移传感器，恒温阀芯根据入射光角度的差异，即倾斜入射和直接入射，可以分为两种类型。设计使用直接入射，图1示出了光路结构。组光路由两部分组成，一部分是整形系统，另一部分是接收系统。
于左侧部分，它实际上是一个光束整形系统，其主要功能是会聚激光器发出的光束，使它们都在工作范围内，所以集中点尽可能小而均匀。导体激光器（LD）是其光源，其可以通过成形系统在（50±10）mm测量范围内形成相对均匀的点。者是一种光束接收系统，能够精确地在光敏检测器上的聚光器表面上成像漫反射光。
图1中，α是由成像透镜光轴和测量的表面的光学元件形成的角度，β是由光轴和光敏检测器形成的角度，di表示从距离图像并表示对象的距离。料镜设计的光学设计对于激光位移传感器，被测物体表面的特性会影响测量的准确性。了最小化测量误差，在当前形状镜的设计过程中，输出点应尽可能高效。测量范围内，污渍均匀且小。传感器头的设计中，小型化要求，轻量化的优点和小尺寸的半导体激光器完全满足这一要求，但其光束质量差，恒温阀芯其格式化是必要的。于半导体激光器，快轴和慢轴的光束具有非常不均匀的分布：相对较大的快发散角，典型的半角为35至45°，a高斯分布的光束和慢轴发散角的半角为3~6°，发光范围的半宽在0.5和0.7μm之间，光束不规则分布，反射范围为50-100μm的半宽。此，假设不允许能量损失，系统的数值孔径（NA）应> 0.572，但应强调的是，光束的快轴的能量是典型的高斯分布。
常，半宽（FWHM）设定为20°，此时NA值为0.341。尽可能减少系统对象之间的距离，但由于过程因素的影响，系统对象之间的距离不应太小。了使优选设计中，该系统可以颠倒，其中包括：图像NA0.341工作波长（784±9）毫米，对象之间的距离（45〜60）毫米，图像距离是（2，4）。
Mm，焦距f为（3至4）mm。了提高工作范围内的点的质量，您可以使用非球面或圆柱镜来满足此要求。外，变迹方法在扩展焦深方面获得了更好的结果。
学系统相对复杂，部件比较大，不易调整，成本高。此，如果允许精度，可以使用球面镜而不是散焦延伸当物体之间的距离为40 mm，45 mm，50 mm，55 mm和60 mm时，使用方法缩放以获得均匀的针迹尺寸。外，根据实际的光谱分布，中心波长的权重设置为3，边缘波长的权重设置为1.在此过程中，系统需要2个镜头消除色差。据上述要求，选择并优化初始结构以实现最佳设计效果。
像镜头设计当获得良好的出射点时，确保激光位移传感器精度的关键是接收散射在物体表面上的光并使其能够制作准确的图像。直接入射三角测量测量期间，物体在激光入射的方向上移动，并且物体的平面不垂直于图像的光轴。样，在物镜成像中，几何成像公式可用于证明它是理想成像所需的Scheimpflug条件。
获得最佳成像效果，必须根据此条件放置光电探测器。据物体表面的实际漫射特性，可以确定成像镜头的光轴与入射光之间的角度。于激光，如果它入射到待测物体的表面上，则对于那时散射的光的强度将出现椭圆形分布。
果入射光垂直入射，则α值越低，成像透镜接收的散射光的强度越大，但如果角度太小，则制造过程执行起来更加困难，检测更加困难。此，摄像机的分辨率设置为21.8°，物体之间的距离为±10 mm，物体之间的距离为53.84 mm。正常情况下，库克三合一在成像方面更好，因此它可以用作成像光学的初始结构并进行优化。优化中，将透镜的每个表面的半径作为变量以保持合理的厚度，并且由光轴和像平面形成的角度β被定义为可变的，并且像差CODE V与波像差相结合以进行优化。
以获得良好的结果。1显示了优化后的光学成像系统。图中可以看出，当物体的平面不垂直于光轴时，系统获得的图像平面也不垂直于光轴。外，与光轴存在角度β，并且获得所获得的结果。佳值为60.46，此时，可以在图像平面上获得更好的点分布。任何视野中都可以在探测器井上观察到散射光。不同位置观察到的成像点形式中，点列显示成像点看起来均匀分布，但仍有一些残余像差，主要是球面像差，点的直径通常是20微米。外，根据设计的结果，可以获得图像的距离，即33.09mm。过进行精确的计算，事实证明，tanα/tanβ等于0.613和di /做等于0.615，这表明该透镜设计可以更好地满足Scheimp-flug的成像要求。之，光学设计程序CODE V是用来模拟所以阻止位移激光传感器的整个光学系统，该系统能准确地提供高品质的接收散射光，并更好地补充的光束的整形半导体激光器该系统安装简单，结构简单，体积小，具有广阔的应用前景。
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