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摘要：為了實(shí)現(xiàn)激光投影儀器或系統(tǒng)的自動(dòng)聚焦,研究搭建了激光動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)。該系統(tǒng)可依據(jù)背向反射光強(qiáng)信號(hào)的變化調(diào)節(jié)聚焦系統(tǒng)的鏡組間距,使激光掃描投影系統(tǒng)能夠在不同距離的投影面上聚焦出最小光斑,從而提高系統(tǒng)的定位精度。根據(jù)激光動(dòng)態(tài)自聚焦系統(tǒng)的原理,設(shè)計(jì)了光學(xué)杠桿型和反遠(yuǎn)距型2種動(dòng)態(tài)自聚焦方案,并推導(dǎo)出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通過比較得出響應(yīng)更加靈敏、結(jié)構(gòu)更加合理的自聚焦系統(tǒng);搭建新型自聚焦激光掃描投影系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)自聚焦性能進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:反遠(yuǎn)距型動(dòng)態(tài)自聚焦系統(tǒng)更加合理,在4.5m處的投影面上,匯聚光斑直徑最優(yōu)可達(dá)0.2mm,可使激光掃描投影儀在進(jìn)行輔助裝配時(shí)的定位準(zhǔn)確度提高至0.1mm,能夠達(dá)到先進(jìn)制造裝配工程中零部件的精準(zhǔn)定位要求。

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