一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构及纠偏传感器的制作方法

本发明涉及机器视觉检测，尤其涉及一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构及纠偏传感器。

背景技术：

1、在工业化大背景下，人们对机器视觉传感器技术提出了新的需求。在质量检测、机械加工、电子制造等行业中，对纠偏传感器的检测精度、检测速度的要求越来越高。因此，为了适应市场需求，不断提升纠偏传感器的测量精度是必要的。

2、现有的纠偏传感器，由于接收端的感光芯片的感光面一般为平面，容易使得射入感光面的光线发生反射，而反射的光线又被光路上的其他镜片结构再反射回来，如此往复地造成多次反射的现象，这种多次反射产生的部分杂散光也会进入芯片感光区域，在曝光时间较长的条件下，会严重影响纠偏传感器的检测精度。

3、因此，如何能够消除这类反射造成的杂散光，进一步提高纠偏传感器的检测精度，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构及纠偏传感器，以解决或至少部分解决上述背景技术中提及的技术问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，包括设置于纠偏传感器接收端的感光芯片前的反光消除组件；

4、所述反光消除组件包括双凸透镜和第一滤光片；所述双凸透镜设置于感光芯片和所述第一滤光片之间；

5、所述双凸透镜的相对两侧分别凸起地形成有第一弧面型结构和第二弧面型结构；其中，所述第一弧面型结构面向所述第一滤光片设置，其远离所述第二弧面型结构的一侧表面为旋转对称非球面；所述第二弧面型结构面向感光芯片设置，其远离所述第一弧面型结构的一侧表面为柱面。

6、可选地，所述旋转对称非球面的旋转轴和所述柱面的中心轴垂直。

7、可选地，所述第一滤光片远离所述双凸透镜的一侧还设置有第二滤光片和聚光透镜；所述第二滤光片设置于所述第一滤光片和所述聚光透镜之间；

8、所述聚光透镜远离所述第二滤光片的一侧表面为入射面，所述入射面为平面；所述聚光透镜面向所述第二滤光片的一侧表面为出射面，所述出射面为朝所述第二滤光片方向凸起的曲面，所述出射面为旋转对称非球面。

9、可选地，所述出射面和所述第一弧面型结构远离所述第二弧面型结构的一侧表面为形状相同的旋转对称非球面；

10、在所述旋转对称非球面的旋转轴方向上，所述双凸透镜的焦距为fx；在所述柱面的中心轴方向上，所述双凸透镜的焦距为fy；

11、fx和fy的取值满足以下关系：

12、0.25<|l/fy|<0.5，0.3<|l/fx|<0.55；

13、其中，l为所述双凸柱面镜与感光芯片的间距。

14、可选地，所述聚光透镜远离所述第二滤光片的一侧还设置有反光镜和负透镜；

15、所述负透镜用于将激光发生器射出的光线发散到所述反光镜的反光表面；所述反光镜用于将照射在所述反光表面上的光线反射至所述聚光透镜的所述入射面。

16、可选地，以所述双凸透镜与所述聚光透镜中间的平行于所述入射面的平面为对称中心，所述双凸透镜的旋转对称非球面与所述聚光透镜的出射面，呈镜像对称设置。

17、可选地，l/fy为0.352，l/fx为0.398。

18、可选地，所述双凸透镜为光学塑料透镜。

19、可选地，包括第一封装壳和第二封装壳；

20、激光发生器、所述负透镜、所述反光镜、所述聚光透镜和所述第二滤光片设置于所述第一封装壳中；感光芯片和所述反光消除组件设置于所述第二封装壳中；

21、所述第一封装壳外正对于所述第一滤光片的位置，以及所述第二封装壳外正对于所述第二滤光片的位置，均开设有通光孔；所述第一封装壳的通光孔和所述第二封装壳的通光孔正对设置；所述通光孔封堵有透明盖板。

22、可选地，所述第一封装壳远离所述第二封装壳的一侧外壁上，正对所述通光孔的位置还开设有观察口，所述观察口也封堵有所述透明盖板。

23、第二方面，本发明提供了一种纠偏传感器，包括感光芯片和激光发生器，还包括设于所述感光芯片和所述激光发生器之间的光路结构，所述光路结构采用如上所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、本发明提供一种能够有效降低该反射杂散光的光路结构，通过双凸透镜第二弧面型结构的柱面，其能在确保感光芯片能够接收到足够的光信号的条件下，极大地减少感光芯片的感光面与双凸透镜之间的反射，从而消除感光面接收到的大部分杂散光，提高了测量精确性。

技术特征：

1.一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，包括反光消除组件；所述反光消除组件包括双凸透镜(22)和第一滤光片(21)；所述双凸透镜(22)设置于感光芯片(23)和所述第一滤光片(21)之间；

2.根据权利要求1所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，所述旋转对称非球面的旋转轴和所述柱面的中心轴垂直。

3.根据权利要求1所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，所述第一滤光片(21)远离所述双凸透镜(22)的一侧还设置有第二滤光片(15)和聚光透镜(14)；所述第二滤光片(15)设置于所述第一滤光片(21)和所述聚光透镜(14)之间；

4.根据权利要求2所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，所述出射面(142)和所述第一弧面型结构(221)远离所述第二弧面型结构(222)的一侧表面为形状相同的旋转对称非球面；

5.根据权利要求3所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，所述聚光透镜(14)远离所述第二滤光片(15)的一侧还设置有反光镜(13)和负透镜(12)；

6.根据权利要求4所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，以所述双凸透镜(22)与所述聚光透镜(14)中间的平行于所述入射面(141)的平面为对称参考面，所述双凸透镜(22)的旋转对称非球面与所述聚光透镜(14)的出射面(142)，呈镜像对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，l/fy为0.352，l/fx为0.398。

8.根据权利要求1所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，所述双凸透镜(22)为光学塑料透镜。

9.根据权利要求5所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构，其特征在于，包括第一封装壳(10)和第二封装壳(20)；

10.一种纠偏传感器，包括感光芯片(23)和激光发生器(10)，其特征在于，还包括设于所述感光芯片(23)和所述激光发生器(10)之间的光路结构，所述光路结构采用如权利要求1-9中任意一项所述的一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构。

技术总结
本发明涉及机器视觉检测技术领域，公开了一种减少纠偏传感器接收端杂光的光路结构及对应的纠偏传感器。所述光路结构包括设置于纠偏传感器接收端的感光芯片前的反光消除组件；所述反光消除组件包括双凸透镜和第一滤光片；所述双凸透镜设置于感光芯片和所述第一滤光片之间；所述双凸透镜的相对两侧表面分别设置为旋转对称非球面和柱面。本发明通过双凸透镜第二弧面型结构的柱面，在确保感光芯片能够接收到足够的光信号的条件下，极大减少感光芯片的感光面与透镜之间的反射，消除了感光面接收到的大部分杂散光，提高测量精确性。

技术研发人员：曾振煌,苏永安,陈建伟
受保护的技术使用者：广东奥普特科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5