一種測量傾角和位移的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測量傾角和位移的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]振動存在于生活、工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究的各個領(lǐng)域中，對于振動的測量有著極大地需求。特別是振動的非接觸測量，不會影響振動的原有狀態(tài)，測量結(jié)果更為準(zhǔn)確可靠。
[0003]當(dāng)前，隨著智能手機的不斷普及發(fā)展，手機攝像頭的要求也越來越高，而音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，并實現(xiàn)直線型及有限擺角的運動。因其占用電路板面積小，可靠性高，能支持大功率等特點，廣泛應(yīng)用于手機變焦中，成為攝像頭模組中的重要組成部分，它不僅決定了攝像頭模組的自動對焦能力，同時也是判斷一個攝像頭模組性能優(yōu)異的關(guān)鍵部件，所以能夠簡單、方便、準(zhǔn)確地測量VCM性能的系統(tǒng)和方法亟待解決。VCM在對焦過程中會存在振動，而VCM在振動過程中的傾角變化和位移變化決定了 VCM的性能，因此，需要測量VCM在振動過程中的傾角變化和位移變化。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，廣泛測量VCM振動過程中的傾角變化和位移變化的測試功能是由一束光同時實現(xiàn)的，測量過程中的接收光信號一分為二，分別用于測量傾角變化和位移變化，由于兩個被分開的接收光信號會隨著馬達運動同步變化，這就會造成傾角測量和位移測量的相互影響，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確，最終影響VCM的性能分析和評價。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例提供一種測量傾角和位移的系統(tǒng)，以提高VCM振動過程中的傾角和位移的測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0006]本實用新型實施例提供了一種測量傾角和位移的系統(tǒng)，包括:
[0007]第一激光器、第二激光器、第一接收光學(xué)系統(tǒng)、第二接收光學(xué)系統(tǒng)、第一窄帶濾光片、第二窄帶濾光片、第一光電探測器、第二光電探測器、視窗片、被測面、分光鏡、反射鏡、直角棱鏡以及傾角計算電路和位移計算電路；
[0008]其中，所述視窗片位于所述被測面的上方，所述第一激光器位于所述視窗片的左上方；所述第二激光器和直角棱鏡位于所述視窗片的上方，且所述第二激光器位于所述直角棱鏡的左側(cè)；
[0009]所述反射鏡位于所述第二激光器和直角棱鏡的上方，且與所述直角棱鏡的斜面平行，所述第一接收光學(xué)系統(tǒng)位于所述反射鏡的上方，所述第一窄帶濾光片位于所述第一接收光學(xué)系統(tǒng)的上方，所述第一光電探測器位于所述第一窄帶濾光片的上方，且所述反射鏡的中心、第一接收光學(xué)系統(tǒng)中心、第一窄帶濾光片的中心和第一光電探測器的中心位于同一條直線上；
[0010]所述分光鏡位于所述視窗片的右上方、反射鏡的右側(cè)，且與所述反射鏡平行，并且所述分光鏡的中心和所述反射鏡的中心組成的直線與所述視窗片平行，所述第二接收光學(xué)系統(tǒng)位于所述分光鏡的右上方，所述第二窄帶濾光片位于所述第二接收光學(xué)系統(tǒng)的右上方，所述第二光電探測器位于所述第二窄帶濾光片的右上方，且所述分光鏡的中心、所述第二接收光學(xué)系統(tǒng)的中心、第二窄帶濾光片的中心和第二光電探測器的中心位于同一條直線上;
[0011]所述第一接收光學(xué)系統(tǒng)用于把第一激光器發(fā)射的激光束經(jīng)被測面反射的反射激光束聚焦到處在焦平面處的第一光電探測器的感光面上，形成第一光斑；所述第二接收光學(xué)系統(tǒng)用于把第二激光器發(fā)射的激光束在被測面上形成的激光點成像到第二光電探測器的感光面上，形成第二光斑；
[0012]所述傾角計算電路與第一光電探測器電連接，用于處理所述第一光電探測器轉(zhuǎn)換第一光斑得到的第一電流信號，得到測量的傾角；
[0013]所述位移計算電路與第二光電探測器電連接，用于處理所述第二光電探測器轉(zhuǎn)換第二光斑得到的第二電流信號，得到測量的位移。
[0014]本實用新型實施例提供的測量傾角和位移的系統(tǒng)，通過第一光學(xué)系統(tǒng)，即第一激光器、第一接收光學(xué)系統(tǒng)、第一窄帶濾光片、第一光電探測器、視窗片、分光鏡、反射鏡、直角棱鏡以及傾角計算電路，實現(xiàn)對VCM振動過程中的傾角變化進行測量；通過第二光學(xué)系統(tǒng)，即第二激光器、第二接收光學(xué)系統(tǒng)、第二窄帶濾光片、第二光電探測器、視窗片、分光鏡、反射鏡、直角棱鏡以及位移計算電路，實現(xiàn)對VCM振動過程中的位移變化進行測量。采用由上述第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)組成的雙光束系統(tǒng)，可以實現(xiàn)被測物的傾角變化和位移變化的單獨測量，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時減少了傾角和位移的相互影響，提高了測量精度。
【附圖說明】
[0015]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0016]圖1是本實用新型實施例一提供的一種測量傾角和位移的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例二提供的一種測量傾角和位移的系統(tǒng)中的傾角計算電路的原理圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例二提供的一種測量傾角和位移的系統(tǒng)中的位移計算電路的原理圖；
[0019]圖4是采用本實用新型實施例提供的測量傾角和位移的系統(tǒng)測量傾角時的被測面上的鏡面反射示意圖；
[0020]圖5是采用本實用新型實施例提供的測量傾角和位移的系統(tǒng)測量傾角時光線變化的示意圖；
[0021]圖6是采用本實用新型實施例提供的測量傾角和位移的系統(tǒng)測量位移時的被測面上的漫反射示意圖；
[0022]圖7是采用本實用新型實施例提供的測量傾角和位移的系統(tǒng)測量位移時光線變化的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0024]實施例一
[0025]圖1是本實用新型實施例一提供的一種測量傾角和位移的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述系統(tǒng)包括:第一激光器1、第二激光器9、第一接收光學(xué)系統(tǒng)6、第二接收光學(xué)系統(tǒng)11、第一窄帶濾光片7、第二窄帶濾光片12、第一光電探測器8、第二光電探測器13、視窗片2、被測面3、分光鏡4、反射鏡5、直角棱鏡10以及傾角計算電路14和位移計算電路15 ；
[0026]其中，視窗片2位于被測面3的上方，第一激光器1位于視窗片2的左上方；第二激光器9和直角棱鏡10位于視窗片2的上方，且第二激光器9位于直角棱鏡10的左側(cè)；
[0027]反射鏡5位于第二激光器9和直角棱鏡10的上方，且與直角棱鏡10的斜面平行，第一接收光學(xué)系統(tǒng)6位于反射鏡5的上方，第一窄帶濾光片7位于第一接收光學(xué)系統(tǒng)6的上方，第一光電探測器8位于第一窄帶濾光片7的上方，且反射鏡5的中心、第一接收光學(xué)系統(tǒng)6的中心、第一窄帶濾光片7的中心和第一光電探測器8的中心位于同一條直線上，且該直線與視窗片2垂直。第一接收光學(xué)系統(tǒng)6、第一窄帶濾光片7和第一光電探測器8位于整個測量傾角和位移的系統(tǒng)的中部；
[0028]分光鏡4位于視窗片2的右上方、反射鏡5的右側(cè)，且與反射鏡5平行，并且分光鏡4的中心和反射鏡5的中心組成的直線與視窗片2平行，第二接收光學(xué)系統(tǒng)11位于分光鏡2的右上方，第二窄帶濾光片12位于第二接收光學(xué)系統(tǒng)11的右上方，第二光電探測器13位于第二窄帶濾光片12的右上方，且分光鏡4的中心、第二接收光學(xué)系統(tǒng)11的中心、第二窄帶濾光片12的中心和第二光電探測器13的中心位于同一條直線上，且該直線與處于靜止?fàn)顟B(tài)的視窗片2之間的夾角為第一設(shè)定角度。第二接收光學(xué)系統(tǒng)11、第二窄帶濾光片12和第二光電探測器13位于系統(tǒng)的右側(cè)，第二接收光學(xué)系統(tǒng)以與水平方向之間的夾角為第二設(shè)定角度傾斜放置；
[0029]第一接收光學(xué)系統(tǒng)6用于把第一激光器1發(fā)射的激光束經(jīng)被測面3反射的反射激光束聚焦到處在焦平面處的第一光電探測器8的感光面上，形成第一光斑；第二接收光學(xué)系統(tǒng)11用于把第二激光器9發(fā)射的激光束在被測面3上形成的激光點成像到第二光電探測器13的感光面上，形成第二光斑；
[0030]傾角計算電路14與第一光電探測器8電連接，用于處理所述第一光電探測器8轉(zhuǎn)換第一光斑得到的第一電流信號，得到測量的傾角；
[0031]位移計算電路15與第二光電探測器1