[发明专利]一种激光清洗的对焦方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种激光清洗的对焦方法及装置，该方法包括：利用具备第一波长的对焦光束对清洗激光的聚焦焦点与被清洗物体表面的距离进行测量给出离焦信息；对焦光束对激光清洗附属产物具备最大穿透率，利用对焦光束给出离焦信息，转换成电信号，并作为自动调焦控制单元的误差信号驱动清洗透镜移动进而进行调焦控制。本发明实施例提供的激光清洗的对焦方法及装置，通过利用与清洗激光的波长不同、且对激光清洗附属产物具备最大穿透率的对焦光束获取离焦信息，实现了离焦信息的可靠提取，具备高信噪比；利用得到的离焦信息进而进行调焦控制，可以使清洗激光在扫描清洗物体表面时的光斑焦点，始终位于物体表面，达到良好的清洗效果。

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，具体涉及一种激光清洗的对焦方法及装置。

背景技术

激光清洗是一种利用高能量激光脉冲清除物体表面的锈蚀或污物的办法。通过光学透镜将激光束聚焦在物体表面，可以以较小的激光脉冲能量进行清洗，将激光束进行扫描即可实现对于物体的大面积的清洗。为了使激光束对于物体表面进行有效的清洗，在激光束扫描时需要将激光束聚焦在物体表面。对于表面有起伏的非平面物体，在激光扫描的过程中，激光光束将无法准确聚焦在物体表面。这样，将会使物体表面的清洗效果不好，甚至是有的部位没能实现清洗。为了达到良好而均匀的清洗效果，需要有自动调焦系统使激光光束在扫描的过程中始终聚焦在物体表面上。自动调焦系统通常包括对焦光束及其光学部件，用于测量清洗激光焦点与物体表面的偏离距离，即调焦误差，还包括光电传感器、自动调焦控制单元和聚焦镜的驱动单元。

激光在清洗过程中，会产生火焰或烟尘，将会对对焦光束产生很大的干扰。尤其是在焦点附近，火焰的密度很高，伴随很强的光焰，将使对焦光束无法准确测量出调焦误差，从而影响清洗效果。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供一种激光清洗的对焦方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种激光清洗的对焦方法，包括：利用具备第一波长的对焦光束对清洗激光的聚焦焦点与被清洗物体表面的距离进行测量给出离焦信息；其中，所述对焦光束的焦点与所述清洗激光的焦点在被清洗物体的表面具有相同位置，所述第一波长和所述清洗激光的波长不同，且所述对焦光束对激光清洗附属产物具备最大穿透率；将所述离焦信息通过光电传感器转换成电信号，并将所述电信号作为自动调焦控制单元的误差信号使自动调焦控制单元驱动清洗透镜移动进而进行调焦控制，实现对于激光清洗的自动调焦。

进一步地，所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形；在所述将所述离焦信息通过光电传感器转换成电信号之后，所述将所述电信号作为自动调焦控制单元的误差信号使自动调焦控制单元驱动清洗透镜移动进而进行调焦控制之前，所述方法还包括：对所述电信号进行解码或滤波处理，以剔除残留的所述激光清洗附属产物的信号。

进一步地，所述方法还包括：通过编码或调制改变所述对焦光束的波形，使得所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形。

进一步地，所述方法还包括：通过对于所述激光清洗附属产物的穿透性测试，确定所述对焦光束的所述第一波长，所述通过对于所述激光清洗附属产物的穿透性测试，确定所述对焦光束的所述第一波长，，具体包括：在所述清洗激光清洗物体表面时，利用第一测试透镜将变波长光束产生器输出的对焦光束进行聚焦，并且所述对焦光束的焦点与所述清洗激光的焦点在同一位置；所述对焦光束经过被清洗物体表面反射后被第二测试透镜汇聚并经过波长可变的滤光片后进入探测器，所述探测器的电信号经过处理器给出光强信号；保持所述对焦光束的功率并变化所述对焦光束的波长，使所述光强信号的强度最大，此时所述对焦光束的波长即为所述第一波长。

进一步地，所述对焦光束为激光光束。

进一步地，所述激光清洗附属产物包括所述清洗激光在清洗过程中产生的激光清洗火焰和/或激光清洗烟尘。