CN110153108A - 一种激光清洗的对焦方法及装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种激光清洗的对焦方法及装置

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***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***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。

第二方面，本发明实施例提供一种激光清洗的对焦装置，包括：相互连接的光电传感器和自动调焦控制单元；所述光电传感器用于将对焦光束获取的离焦信息转换成电信号，并输出给所述自动调焦控制单元；所述自动调焦控制单元用于将所述电信号作为误差信号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；其中，所述对焦光束的焦点与清洗激光的焦点在被清洗物体的表面具有相同位置；所述对焦光束具备第一波长，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。

进一步地，所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形；在所述光电传感器和所述自动调焦控制单元之间，所述装置还包括时域去噪单元，所述时域去噪单元包括解码单元或滤波单元；所述时域去噪单元用于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，所述装置还包括编码单元或调制单元；所述编码单元或所述调制单元用于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，所述装置还包括波长确定单元，所述波长确定单元包括光路上顺次设置的变波长光束产生器、第一测试透镜、第二测试透镜、波长可变的滤光片、探测器及处理器；所述变波长光束产生器用于产生对焦光束，并将所述对焦光束射向所述第一测试透镜；所述第一测试透镜用于将所述对焦光束进行聚焦，并且使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所述第二测试透镜汇聚并经过所述波长可变的滤光片后进入所述探测器，所述探测器的电信号经过所述处理器给出光强信号。

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。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的激光清洗的对焦方法流程图；

图2是本发明实施例提供的激光清洗的对焦装置的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的激光清洗的对焦装置的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的激光清洗的对焦装置的应用示意图；

图5是本发明再一实施例提供的激光清洗的对焦装置的应用示意图；

图6是本发明实施例提供的激光清洗的对焦装置中的波长确定单元的应用示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的激光清洗的对焦方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤101、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；；

现有技术中，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，使得无法很好地提取出对焦光束，从而造成无法准确测量出调焦误差，使得清洗激光的激光焦点无法始终处于被清洗物体表面，影响清洗效果。

所述激光清洗附属产物是指清洗激光在清洗过程中所产生的如火焰、烟尘等附属产物。本发明实施例可以通过对于激光清洗附属产物的穿透性测试，确定对焦光束的第一波长，所述第一波长和清洗激光的波长不同，且所述对焦光束对所述激光清洗附属产物具备最大穿透率。这样，便可以实现对焦光束的可靠提取，从而准确测量出调焦误差。

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，这样对焦光束便可反映出清洗激光的离焦信息。利用具备所述第一波长的所述对焦光束对所述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，给出离焦信息的过程可以采用现有技术的方法实现。本发明实施例所采用的对焦光束的所述第一波长，使对焦光束对于清洗激光产生的火焰或烟尘具有较高的穿透性，可以获得信噪比较高的离焦信息。

步骤102、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；

所述离焦信息可以是清洗激光的光斑焦点和被清洗物体之间的距离信息。所述离焦信息可以由所述光电传感器探测到的对焦光束的光束光斑分布信息得到。因为，如果被清洗物体的表面不是平整的，那么在清洗过程中对焦光束的反射路线会发生变化，从而使所述光束光斑分布信息发生变化，因此，利用所述光束光斑分布信息可以给出离焦信息。利用所述光束光斑分布信息可以给出离焦信息的过程可以利用已有技术实现。

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，从而实现对于聚焦的闭环控制，使在扫描的过程中清洗激光的聚焦焦点，始终位于被清洗物体的表面，提高清洗质量。

本发明实施例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。

进一步地，基于上述实施例，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。

所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形，即所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的时域信息。而激光清洗附属产物如清洗火焰或烟尘的信号强度与清洗激光在时间序列上具有相同的变化特点，即激光清洗附属产物与清洗激光具有相同的时域信息。因此，所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形，便可以从时域上进一步滤除激光清洗附属产物从光路上传播带来的干扰。

因此，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。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过使得对焦光束与清洗激光具有不同的波形，并通过对电信号进行解码或滤波处理，实现了进一步剔除残留的激光清洗附属产物的信号，从而进一步提高了离焦信息的信噪比，进一步提高了清洗效果。

进一步地，基于上述实施例，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。

清洗激光通常是脉冲波。所述对焦光束可以是激光光束。比如，所述对焦光束是激光光束时，从激光器产生的对焦光束也是脉冲波。如果要利用与清洗激光波长不同的对焦光束，则可以事先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。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过编码或调制改变对焦光束的波形，使得对焦光束与清洗激光具有不同的波形，为进一步提高离焦信息的信噪比、提高清洗质量奠定基础。

进一步地，基于上述实施例，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。

若所述对焦光束为激光光束，则所述变波长光束产生器则为变波长激光器。确定所述第一波长可以通过对于激光清洗附属产物的穿透性测试实现。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，这样和实际调焦时的对焦光束和清洗激光的焦点位于同一位置一致，保证确定更合适的波长。

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；在清洗物体时，所产生的火焰或烟尘会对对焦激光产生干扰，干扰越大，则对焦信号对于火焰或烟尘等的穿透率越小，所述光强信号就越小；反之，干扰越小，则对焦信号对于火焰或烟尘等的穿透率越大，所述光强信号就越大。

经实验分析，对焦光束的波长不同会使得光强信号的输出强度不同，也即，通过改变对焦光束的波长可以改变对焦光束对于火焰或烟尘等的穿透性。因此，通过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。其中，保持功率保证了光强变化直接反应波长变化影响。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过利用变波长光束产生器输出对焦光束，经光路传导后输出光强信号，保持对焦光束的功率并变化对焦光束的波长，使光强信号的强度最大，进而确定第一波长，提高了对焦光束对于激光清洗附属产物的穿透性，从而进一步提高了离焦信息的信噪比，进一步提高了清洗质量。

图2是本发明实施例提供的激光清洗的对焦装置的结构示意图。如图2所示，所述装置包括相互连接的光电传感器14和自动调焦控制单元30；所述光电传感器14用于将对焦光束获取的离焦信息转换成电信号，并输出给所述自动调焦控制单元30；所述自动调焦控制单元30用于将所述电信号作为误差信号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；其中，所述对焦光束的焦点与清洗激光的焦点在被清洗物体的表面具有相同位置；所述对焦光束具备第一波长，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。

本发明实施例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。

进一步地，基于上述实施例，所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形。图3是本发明另一实施例提供的激光清洗的对焦装置的结构示意图。如图3所示，在所述光电传感器14和所述自动调焦控制单元30之间，所述装置还包括时域去噪单元16，所述时域去噪单元包括解码单元或滤波单元；所述时域去噪单元16用于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。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过使得对焦光束与清洗激光具有不同的波形，并通过对电信号进行解码或滤波处理，实现了进一步剔除残留的激光清洗附属产物的信号，从而进一步提高了离焦信息的信噪比，进一步提高了清洗效果。

进一步地，基于上述实施例，所述装置还包括编码单元或调制单元；所述编码单元或所述调制单元用于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。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过编码或调制改变对焦光束的波形，使得对焦光束与清洗激光具有不同的波形，为进一步提高离焦信息的信噪比、提高清洗质量奠定基础。

进一步地，基于上述实施例，所述装置还包括波长确定单元，所述波长确定单元包括光路上顺次设置的变波长光束产生器、第一测试透镜、第二测试透镜、波长可变的滤光片、探测器及处理器；所述变波长光束产生器用于产生对焦光束，并将所述对焦光束射向所述第一测试透镜；所述第一测试透镜用于将所述对焦光束进行聚焦，并且使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所述第二测试透镜汇聚并经过所述波长可变的滤光片后进入所述探测器，所述探测器的电信号经过所述处理器给出光强信号。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过利用变波长光束产生器输出对焦光束，经光路传导后输出光强信号，保持对焦光束的功率并变化对焦光束的波长，使光强信号的强度最大，进而确定第一波长，提高了对焦光束对于激光清洗附属产物的穿透性，从而进一步提高了离焦信息的信噪比，进一步提高了清洗质量。

本发明实施例提供的装置是用于上述方法的，具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。

为使得本发明实施例提供的激光清洗的对焦方法及装置的原理及效果更加清晰，下面通过实例再进行具体说明。

图4是本发明另一实施例提供的激光清洗的对焦装置的应用示意图。图5是本发明再一实施例提供的激光清洗的对焦装置的应用示意图。其中，图4给出的是激光清洗的焦点位于被清洗物体的表面的情况，图5给出的是激光清洗的焦点偏离被清洗物体的表面，即发生了离焦的情况。如图4、图5所示：

1是用于清洗的清洗激光光束，波长为λ1；2是用于聚焦的透镜，将清洗激光光束1聚焦在被清洗的物体3的表面4；5是用于测量调焦误差信号的对焦光束，其波长为λ2；6是分光片，并且该分光片上镀制了光学薄膜，可以反射波长为λ2的对焦光束并透射波长为λ1的清洗激光光束；7是激光清洗时产生的火焰；8是从被清洗物体表面4反射的对焦光束；9是经过透镜返回并经过分光片6的对焦光束；10是分光镜，可以部分透过和部分反射对焦光束5；11是透过分光镜的对焦光束，12是窄带光学滤光片，可以透射波长为λ2的对焦光束而反射滤除其他波长的光；13是传感光学透镜；14是可以探测光束光斑分布的光电传感器；15是光电传感器输出的电信号，16是时域去噪单元，17是时域去噪单元给出的信号，18是自动控制单元，19是自动控制单元输出的控制信号用于控制驱动单元20；21是驱动单元给出的驱动信号，22是执行机构用于驱动聚焦透镜2。23清洗激光的波形；24是对焦光束的波形；25是物体表面的聚焦位置；26是物体表面的离焦位置；27是聚焦物体表面反射的对焦光束。

波形为23(通常为重复频率f的脉冲)、波长为λ1的平行的清洗激光光束1，透过分光镜6并经过聚焦镜2聚焦并位于被清洗的物体3的表面4，清洗掉物体表面的污物同时产生火焰7；火焰7里含有各种波长的光；波形为24的平行的对焦光束5经过分光片后10到达分光片6被反射与清洗激光束成为同光路的平行光，也被聚焦，焦点位置与清洗激光束的位置相同，并且也在被清洗的物体表面4，被反射为光束8回到聚焦镜2，通过聚焦镜2后到达分光片6被反射到分光片10，部分被反射后到达滤光片12并透过。火焰中的光，经过透镜2、分光片6和分光片10后也会达到滤光片12，但是由于滤光片12的滤光作用，将会把这样的火焰光反射而滤除掉。这样，到达并经过传感光学透镜13的光就是信噪比很高的对焦光，火焰光的信号很微弱。光电传感器14探测对焦光到达光电传感器的光斑形状输出电信号15，并通过时域去噪单元16，根据对焦光束的波形24，进一步剔除残余的火焰光剩余信号，进一步提高了时域去噪单元16所给出信号17的信噪比，所述时域去噪单元16可以为解码电路或滤波电路。该信号17进入自动控制单元18成为控制的误差输入信号，自动控制单元18经过信号处理给出控制信号19进入驱动单元20，驱动单元20给出驱动信号21驱动执行机构22使聚焦透镜2上下移动，从而实现对于聚焦的闭环控制，使在扫描的过程中清洗激光的聚焦焦点，保持位于物体的表面4上面。

图5表示激光清洗的过程中离焦的情况。为了说明方便，图5省略了清洗激光产生的火焰7(对比图4)。清洗激光的聚焦光束与被清洗物体相对运动实现对物体表面4的扫描，而由于物体表面不平或起伏，将使物体表面4偏离清洗激光束的焦点25位置，焦点25距离物体3表面4的距离为26，也就是说产生的离焦26。由于对焦光束与清洗激光束同样也经过聚焦并且与清洗激光束的焦点位置相同。这样，对焦光束的也是处于与清洗激光束相同的离焦状态，产生离焦26。这样，离焦的清洗的物体表面4反射回的对焦光束27，就与聚焦状态反射的光束8不同，进入到聚焦镜2，通过聚焦镜2后到达分光片6被反射成为光束28，通过滤光片12和传感光学透镜13成为光束29进入光电传感器14。由于此时到达光电传感器模块的光束光斑，与未发生离焦时到达的光束光斑不同，光电传感器14就可以根据这个光斑的变换情况而输出的电信号15，电信号15带有这个光斑变化的信息，并从而给出了离焦26的信息。通过时域去噪单元16，进一步剔除残余的火焰光的信号，得到了高信噪比的离焦信号17而进入自动控制单元18，自动控制单元18给出控制信号19进入驱动单元20，驱动单元20给出驱动信号21驱动聚焦透镜2上下移动，从而实现对于聚焦的闭环控制，使在扫描的过程中清洗激光的聚焦焦点，始终位于物体的表面4上面。

其中，自动控制单元18、驱动单元20和执行机构22共同构成所述自动调焦控制单元30。

图6是本发明实施例提供的激光清洗的对焦装置中的波长确定单元的应用示意图。如图6所示，本发明实施例给出了如何选定对焦光束的波长，如图6所示，30是波长可变的变波长激光器发出的光束，31是第一测试聚焦透镜，32是另第二测试聚焦透镜，33是波长可变的滤光片，34探测器，35是信号处理器，36是信号处理器给出的信号。

在清洗激光清洗物体表面时，第一测试透镜31将光束30同样聚焦在被清洗物体的表面4，并且与清洗激光的焦点在同一位置。光束30经过清洗物体表面4反射后被第二测试透镜32汇聚并经过波长可变的滤光片33后进入探测器34，探测器34的电信号过并经过信号处理器35给出光强信号36。保持光束30的功率并变化光束30的激光波长，使信号36最强，就可以表明所对应的光束30的波长是穿过火焰7的最适合的波长。

所述的变波长的激光的编码或时间波形与清洗激光的波形不同，就可以在信号处理器中加入解码或滤波电路，从而剔除清洗火焰的干扰。

需要进一步说明的是，本发明实施例提供的激光清洗的对焦方法及装置，其特点在于采用与清洗激光波长不同的对于激光清洗火焰或烟尘有较高透过率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，并且所述的对焦光束与清洗激光的编码或波形不一样。由此，可以通过采用光学滤波的方式滤除清洗火焰或烟尘对于所述对焦光束测得的离焦的干扰，可以采用电路方式解码或电路滤波方式进一步滤除离焦信号的干扰，获得高信噪比离焦信号，提高测量离焦的精度，从而最终实现激光清洗的良好自动调焦。

其中，测量离焦的对焦光束在测量离焦信号时可以采用与清洗激光光束相同的光路，也可以采用与清洗激光光束不同的光路。并且，所述的测量离焦的对焦光束可以是偏振的也可以是非偏振的，所述的测量离焦的对焦光束可以与清洗激光的偏振相同，也可以是与清洗激光的偏振不同。

所述的测量离焦的对焦光束的波长可采用波长可变的变波长激光进行确定，其特点在于所述的变波长的激光的编码或时间波形与清洗激光的波形不同，这样就可以在信号处理器中加入解码或滤波电路，从而剔除清洗火焰的干扰，实现更高的信噪比和传感灵敏度，有利于激光清洗的自动调焦，提高激光清洗的质量。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光清洗的对焦方法，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的激光清洗的对焦方法，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的激光清洗的对焦方法，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的激光清洗的对焦方法，其特征在于，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。

5.根据权利要求1所述的激光清洗的对焦方法，其特征在于，所述对焦光束为激光光束。

6.根据权利要求1所述的激光清洗的对焦方法，其特征在于，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。

7.一种激光清洗的对焦装置，其特征在于，包括相互连接的光电传感器和自动调焦控制单元；

所述光电传感器用于将对焦光束获取的离焦信息转换成电信号，并输出给所述自动调焦控制单元；所述自动调焦控制单元用于将所述电信号作为误差信号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；

其中，所述对焦光束的焦点与清洗激光的焦点在被清洗物体的表面具有相同位置；所述对焦光束具备第一波长，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。

8.根据权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，所述对焦光束与所述清洗激光具有不同的波形；在所述光电传感器和所述自动调焦控制单元之间，所述装置还包括时域去噪单元，所述时域去噪单元包括解码单元或滤波单元；所述时域去噪单元用于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。

9.根据权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，所述装置还包括编码单元或调制单元；所述编码单元或所述调制单元用于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。

10.根据权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，所述装置还包括波长确定单元，所述波长确定单元包括光路上顺次设置的变波长光束产生器、第一测试透镜、第二测试透镜、波长可变的滤光片、探测器及处理器；

所述变波长光束产生器用于产生对焦光束，并将所述对焦光束射向所述第一测试透镜；所述第一测试透镜用于将所述对焦光束进行聚焦，并且使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所述第二测试透镜汇聚并经过所述波长可变的滤光片后进入所述探测器，所述探测器的电信号经过所述处理器给出光强信号。