CN116601459A - 位移传感器 - Google Patents

Abstract

提供一种位移传感器，其能够抑制移动分辨率及受光量的下降，并且实现适当的计测精度、计测速度。位移传感器(11)包含：光源(110)，其输出白色光；导光部(201)，其包含至少一个光纤；传感器头(300)，其收纳使经由导光部(201)入射的白色光沿着光轴方向产生色差的衍射透镜(310)，将产生了色差的光照射至计测对象物(TA)；以及分光器(120)，其经由导光部(201)取得被计测对象物(TA)反射并由传感器头(300)会聚后的反射光，计测反射光的光谱，与传感器头(300)连接的光纤具有比与分光器(120)连接的光纤大的芯径。

Description

位移传感器

技术领域

本发明涉及位移传感器。

背景技术

以往，作为以非接触方式对计测对象物的位移进行计测的装置，使用利用共焦光学***的共焦计测装置。

例如，下述专利文献1中记载的共焦计测装置在光源与计测对象物之间具有使用了衍射透镜的共焦光学***。在该共焦计测装置中，来自光源的出射光通过共焦光学***而以与其波长相应的焦距照射至计测对象物。而且，通过检测反射光的波长的峰值，能够对计测对象物的位移进行计测。

另外，在下述专利文献2中，公开了与提高了计测对象物的位置的检测精度的共焦计测装置相关的技术，在该共焦计测装置中，连接于分光器的第2光纤和连接于传感器头的第3光纤的芯径为5μm至25μm。而且，记载了在第2光纤和第3光纤中芯径也可以不同。

另外，作为如上所述的共焦计测装置的计测精度的指标，例如有线性度、静止分辨率及移动分辨率等，在进行位移计测的情况下，将它们相加而成为最终的计测误差。在点计测的位移传感器中，一般在这些计测精度的指标中，由移动分辨率引起的计测误差最大，因此使其提高成为重要的课题之一。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5785651号说明书

专利文献2：日本特开2019-66343号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在共焦计测装置中，为了提高移动分辨率，可以考虑减小光纤的芯径，但若减小芯径，则受光量下降，其结果，存在计测速度下降的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种位移传感器，其能够抑制移动分辨率及受光量的下降，并且能够实现适当的计测精度和计测速度。

用于解决课题的手段

本发明的一个实施方式的位移传感器具备：光源，其输出白色光；导光部，其包含至少一个光纤；传感器头，其收纳使经由导光部入射的白色光沿着光轴方向产生色差的衍射透镜，将产生了色差的光照射至计测对象物；以及分光器，其经由导光部取得被计测对象物反射并由传感器头会聚后的反射光，计测反射光的光谱，与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径。

根据该方式，本发明的一个方式的位移传感器构成为与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径，因此能够抑制移动分辨率及受光量的下降，并且实现适当的计测精度及计测速度。

在上述方式中，也可以是，配置于传感器头与分光器之间的光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

根据该方式，由于配置于传感器头与分光器之间的光纤包含锥形部，因此能够构成为与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径。

在上述方式中，也可以是，导光部包含：第1光纤，其与光源连接；第2光纤，其与传感器头连接；第3光纤，其与分光器连接；以及光耦合器，第1光纤、第2光纤及第3光纤与该光耦合器连接。

根据该方式，导光部包含第1光纤、第2光纤、第3光纤及光耦合器，因此能够构成为与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径。

在上述方式中，也可以是，第2光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

根据该方式，由于第2光纤包含锥形部，因此能够构成为与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径。

在上述方式中，也可以是，第3光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

根据该方式，由于第3光纤包含锥形部，因此能够构成为与传感器头连接的光纤具有比与分光器连接的光纤大的芯径。

在上述方式中，也可以是，第2光纤具有比第3光纤大的芯径。

根据该方式，能够构成为使用第2光纤及第3光纤，使连接于传感器头的光纤具有比连接于分光器的光纤大的芯径。

在上述方式中，也可以是，连接于传感器头的光纤具有与衍射透镜相同的数值孔径。

根据该方式，连接于传感器头的光纤具有与衍射透镜相同的数值孔径，因此能够抑制移动分辨率的下降，并且提高受光量。其结果，本发明的一个方式的位移传感器能够抑制计测精度的下降，并且提高计测速度。

在上述方式中，也可以是，连接于传感器头的光纤具有比衍射透镜大的数值孔径。

根据该方式，连接于传感器头的光纤具有比衍射透镜大的数值孔径，因此能够抑制受光量的下降，并且提高移动分辨率。其结果，本发明的一个方式的位移传感器能够抑制计测速度的下降，并且提高计测精度。

发明效果

根据本发明，能够提供一种位移传感器，其能够抑制移动分辨率和受光量的下降，并且能够实现适当的计测精度和计测速度。

附图说明

图1是表示本发明的各实施方式的位移传感器10的概略结构的一例的结构图。

图2是示意性地表示本发明的第1实施方式的位移传感器11的结构的图。

图3A是表示具备锥形部的光纤的一个具体例的图。

图3B是表示具备锥形部的光纤的内部构造的图。

图4是表示图2所示的位移传感器11的评价的图。

图5是表示传感器头波形及分光器波形与受光波形的关系的图。

图6是表示传感器头波形的半值宽度及分光器波形的半值宽度与受光量的关系的图。

图7是示意性地表示本发明的第2实施方式的位移传感器12的结构的图。

图8是表示图7所示的位移传感器12的评价的图。

图9是示意性地表示本发明的第3实施方式的位移传感器13的结构的图。

图10是示意性地表示本发明的第4实施方式的位移传感器14的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行具体说明。此外，以下说明的实施方式只不过是用于实施本发明的具体的一例，并非限定性地解释本发明。另外，为了容易理解说明，在各附图中对相同的构成要素尽可能地标注相同的附图标号，有时省略重复的说明。

首先，对本发明的各实施方式的位移传感器的基本结构进行说明。

[位移传感器的基本结构]

图1是表示本发明的各实施方式的位移传感器10的概略结构的一例的结构图。如图1所示，位移传感器10包含控制器100、导光部200及传感器头300，通过利用共焦光学***计测到计测对象物TA为止的距离。

控制器100具备光源110、分光器120以及处理部130，而且，该分光器120具有准直透镜121、衍射光栅122、调整透镜123以及受光元件124。

导光部200配置在控制器100与传感器头300之间，例如具有第1光纤210、第2光纤220、第3光纤230及光耦合器240，传播光。此外，导光部200的一部分也可以收纳于控制器100。

传感器头300构成为经由导光部200而相对于控制器100装卸自如，例如具有衍射透镜310与物镜320。

光源110例如向第1光纤210输出白色光。光源110也可以基于处理部130的指令来调整白色光的光量。此外，光源110发出的光只要是包含多个波长成分且包含覆盖位移传感器10所要求的测定距离范围的波长范围的光即可，不限定于白色光。

第1光纤210的一端与光源110光学连接，第2光纤220的一端与传感器头300光学连接，第3光纤230的一端与分光器120光学连接。并且，第1光纤210的另一端及第3光纤230的另一端与第2光纤220的另一端经由光耦合器240而光学耦合。

光耦合器240将从第1光纤210入射的光(照射光)向第2光纤220传送，并且将从第2光纤220入射的光(反射光)分割而分别向第1光纤210及第3光纤230传送。通过光耦合器240从第2光纤220传输到第1光纤210的光终止于光源110。

从光源110输出的白色光经由第1光纤210、光耦合器240及第2光纤220而入射至传感器头300。传感器头300收纳使从第2光纤220的端面射出的白色光沿着光轴方向产生色差的衍射透镜310以及使产生了色差的光聚集于计测对象物TA的物镜320，将该产生了色差的光照射至计测对象物TA。

在图1所示的例子中，设按照焦距相对地从短到长的顺序，为第1波长的光410、第2波长的光420以及第3波长的光430。第2波长的光420在计测对象物TA的表面合焦(第2焦点位置)，但第1波长的光410在计测对象物TA的近前侧合焦(第1焦点位置)，第3波长的光430在计测对象物TA的里侧合焦(第3焦点位置)。

在计测对象物TA的表面反射的光由物镜320聚集，通过衍射透镜310而聚光，被送回至第2光纤220的芯。反射光中的第2波长的光420在第2光纤220的端面合焦，因此其大部分向第2光纤220入射，但其他波长的光在第2光纤220的端面不合焦，其大部分不向第2光纤220入射。入射到第2光纤220的反射光经由光耦合器240传输到第3光纤230，被输入到分光器120。此外，入射到第2光纤220的反射光经由光耦合器240也传送到第1光纤210，但在光源110处终止。

分光器120经由第2光纤220、光耦合器240及第3光纤230而取得被计测对象物TA反射并由传感器头300会聚后的反射光，计测反射光的光谱。分光器120包含聚集从第3光纤230射出的反射光的准直透镜121、对反射光进行分光的衍射光栅122、聚集分光后的反射光的调整透镜123以及接收分光后的反射光的受光元件124。

处理部130基于表示由受光元件124所接收的光的波长及光量的受光量分布信号，检测计测对象物TA的位置。具体而言，能够通过利用分光器120检测受光波形中的波长的峰值来对计测对象物TA的位置进行计测，在本例的情况下，被计测对象物TA反射的光中的通过光纤而合焦的第2波长的光420在分光器120中表现为峰值，能够检测计测对象物TA的位置。

[移动分辨率和受光量]

在此，关于位移传感器10的计测精度，对给计测误差带来的影响大的移动分辨率进行说明。移动分辨率由于受到景深以及平均化效果的影响，因此认为若将光纤的芯径、衍射透镜310的数值孔径(以下，有时也称为“NA(numerical aperture)”)设定得小，则得到改善。

另一方面，对位移传感器10的计测速度造成影响的受光量受到传感器头300的耦合效率的影响，因此认为若将衍射透镜310的数值孔径(NA)设定得大，则得到改善，与所述移动分辨率的改善对策是相反的。另外，在通过将由传感器头300会聚后的光的波形(以下，有时也称为“传感器头波形”等)与由分光器120等器件所引起的器件特性波形(以下，有时也称为“分光器波形”等)合成的卷积运算而求出受光波形(受光量分布信号)时，有时受光量也下降。

在此，本发明的发明者们得到了以下见解：使与传感器头300连接的第2光纤220具有比与分光器120连接的第3光纤230大的芯径。

以下，对构成导光部200的光纤等的具体实施方式进行详细说明。

＜第1实施方式＞

图2是示意性地表示本发明的第1实施方式的位移传感器11的结构的图。在图2中，位移传感器11具备光源110、分光器120以及传感器头300，分别经由导光部201传输光。导光部201具有第1光纤211、第2光纤221、第3光纤231及光耦合器241，各光纤具有以下的芯径及数值孔径(NA)。

第1光纤211：芯径＝50μm，NA＝0.2

第2光纤221：芯径＝50μm，NA＝0.2(光耦合器241侧)

第2光纤221：芯径＝100μm，NA＝0.1(传感器头300侧)

第3光纤231：芯径＝50μm，NA＝0.2

此处，第2光纤221在光耦合器241侧为芯径＝50μm，在传感器头300侧为芯径＝100μm，光耦合器241与传感器头300之间中的一部分具备芯径连续变化的锥形部。

图3A是表示具备锥形部的光纤的一个具体例的图，图3B是表示具备锥形部的光纤的内部构造的图。如图3A所示，在3m的光纤中在1m的范围内光纤的直径连续地逐渐变化，由此形成锥形部。

此外，在图3A所示的一个具体例中，在光纤的端部形成有锥形部，但并不限定于此，例如，也可以在中央部等形成锥形部，两端部分别为50μm以及100μm的圆柱形状。

另外，关于形成锥形部的范围，并不限定于光纤的长度的1/3左右或1m，也可以根据两端的芯径等适当设定。

另外，如图2所示，第2光纤221在光耦合器241侧，芯径＝50μm，在传感器头300侧，芯径＝100μm，因此在光耦合器241侧，NA＝0.2，在传感器头300侧，NA＝0.1(拉格朗日不变量)。

进而，本实施方式中，关于收纳于传感器头300的衍射透镜310，NA＝0.1，被设定为与连接于该传感器头300的第2光纤221的NA相同。

[位移传感器11的评价]

图4是表示图2所示的位移传感器11的评价的图。如图4所示，在位移传感器11中，与比较例(全部芯径＝50μm以及NA＝0.2的光纤)相比，抑制了移动分辨率的下降，并且大幅增加了受光量(5.5倍)。

更详细而言，传感器头300的半值宽度受到传感器头300侧的光纤的芯径与衍射透镜310的NA的影响，移动分辨率受到传感器头300的半值宽度及光斑直径的影响，在位移传感器11中，与比较例相比，衍射透镜310的NA＝0.1，是相同的。另外，位移传感器11的传感器头300侧的光纤的芯径＝100μm，与比较例相比为2倍，与此相伴，光斑直径也为2倍。由此，位移传感器11与比较例相比，能够抑制移动分辨率的下降。

此处，对受光波形(受光量分布信号)、由传感器头300会聚后的光的波形(传感器头波形)、以及由分光器120等器件引起的器件特性波形(分光器波形)的半值宽度进行说明。

图5是表示传感器头波形及分光器波形与受光波形的关系的图。在图5中，各波形的纵轴表示光量，横轴表示波长。并且，如图5所示，受光波形通过对传感器头波形合成分光器波形的卷积运算而求出，大致基于传感器头波形的半值宽度与分光器波形的半值宽度而计算出受光波形的半值宽度。

半值宽度是指受光量的峰值(最大值)的50％的受光量的线与受光量分布信号的两个交点的长度(宽度)，是表示高斯分布的扩展程度的指标。受光波形将在计测对象物TA处合焦的光的波长表现为峰值，因此通过更清晰地表现该峰值，可适当地对计测对象物TA的位置进行计测。即，可以说如果半值宽度小，则计测精度高。

另一方面，在传感器头波形的半值宽度与分光器波形的半值宽度的关系中，存在受光量下降的情况。

图6是表示传感器头波形的半值宽度及分光器波形的半值宽度与受光量的关系的图。如图6所示，随着传感器头波形的半值宽度/分光器波形的半值宽度变小，受光量下降。例如，如图5的(B)所示，当减小传感器头波形的半值宽度时，受光波形的半值宽度变小，并且传感器头波形的半值宽度/分光器波形的半值宽度也变小。由此，受光量显著下降。

此外，在图4中，示出了在评价位移传感器11时使用了全部芯径＝50μm、NA＝0.2的光纤的比较例，但也可以考虑使用全部芯径＝100μm、NA＝0.1的光纤。但是，在该情况下，传感器头波形的半值宽度和分光器波形的半值宽度这两者变大，因此受光波形的半值宽度与图4所示的比较例相比大致为2倍。由此，线性度以及静止分辨率恶化，计测精度显著下降。

如上所述，根据本发明的第1实施方式的位移传感器11，导光部201包含具备锥形部的第2光纤221，因此与传感器头300连接的光纤具有比与分光器120连接的光纤大的芯径。由此，能够抑制移动分辨率的下降，并且大幅增加受光量。其结果，位移传感器11能够抑制计测精度的下降，并且提高计测速度。

此外，在本实施方式中使用的光纤既可以是具有单一的纤芯的单芯，也可以是具有多个纤芯的多芯，但即使在应用了单芯的情况下也能够得到上述的效果，因此也会减轻因应用多芯而带来的成本负担。

以下，对第2～第4实施方式进行说明，但在各实施方式中，主要对与本发明的第1实施方式不同的结构进行详细说明，省略或简化关于与第1实施方式相同的事项的记述。

＜第2实施方式＞

图7是示意性地表示本发明的第2实施方式的位移传感器12的结构的图。在图7中，位移传感器12与第1实施方式的位移传感器11相比，传感器头300中的衍射透镜310的NA不同。在本实施方式中，衍射透镜310的NA＝0.05。

图8是表示图7所示的位移传感器12的评价的图。如图8所示，在位移传感器12中，与比较例(全部芯径＝50μm以及NA＝0.2的光纤)相比，抑制受光量的下降，并且大幅改善了移动分辨率(2倍)。

更详细而言，在位移传感器12中，衍射透镜310的NA为传感器头300侧的光纤的NA的1/2，与比较例相同。因此，位移传感器12与比较例的传感器头的耦合效率(比)也相同，抑制了受光量的下降。另一方面，在位移传感器12中，传感器头300侧的光纤的芯径为100μm，与比较例相比为2倍，衍射透镜310的NA＝0.05，与比较例相比为1/2，因此传感器头300的半值宽度与比较例相同。另外，传感器头300侧的光纤的芯径为2倍，与比较例相比光斑直径成为2倍，因此通过光斑内的平均化，移动分辨率大幅改善。

如上所述，根据本发明的第2实施方式的位移传感器12，具备与第1实施方式的位移传感器11中的导光部201相同的结构，并且将传感器头300的衍射透镜的NA设定为小于传感器头300侧的光纤的NA。由此，能够抑制受光量的下降，并且大幅改善移动分辨率。其结果，位移传感器12能够抑制计测速度的下降，并且提高计测精度。

＜第3实施方式＞

图9是示意性地表示本发明的第3实施方式的位移传感器13的结构的图。在图9中，位移传感器13具备光源110、分光器120以及传感器头300，分别经由导光部203传输光。导光部203具有第1光纤213、第2光纤223、第3光纤233及光耦合器243，各光纤具有以下的芯径及数值孔径(NA)。

第1光纤213：芯径＝100μm，NA＝0.1

第2光纤223：芯径＝100μm，NA＝0.1

第3光纤233：芯径＝100μm，NA＝0.1(光耦合器243侧)

第3光纤233：芯径＝50μm，NA＝0.2(分光器120侧)

如图9所示，位移传感器13中的导光部203所包含的光纤中的具备锥形部的光纤是第3光纤233，这一点与图2所示的第1实施方式的位移传感器11(第2光纤221具备锥形部)不同。

更详细而言，第3光纤233在光耦合器243侧为芯径＝100μm，在分光器120侧为芯径＝50μm，光耦合器243与分光器120之间中的一部分具备芯径连续地变化的锥形部。另外，第3光纤233在光耦合器243侧NA＝0.1，在分光器120侧NA＝0.2(拉格朗日不变量)。

另外，第1光纤213与图2所示的第1实施方式的位移传感器11中的第1光纤211相比，芯径为2倍，由此截面积成为4倍，但NA为1/2。由此，由光源110输出并通过第1光纤213传播的光量与第1实施方式的位移传感器11相同。

此外，光耦合器243是将芯径100μm的两根光纤耦合的耦合器。

如上所述，第3光纤233具备锥形部，由此构成为与传感器头300连接的光纤具有比与分光器120连接的光纤大的芯径。

[位移传感器13的评价]

关于收纳于传感器头300的衍射透镜310，在NA＝0.1，设定为与连接于该传感器头300的第2光纤223的NA相同的情况下，如图4所示，位移传感器13起到与第1实施方式的位移传感器11相同的效果。

即，位移传感器13能够抑制移动分辨率的下降，并且大幅增加受光量(5.5倍)。其结果，位移传感器13能够抑制计测精度的下降，并且提高计测速度。

另外，关于收纳于传感器头300的衍射透镜310，在NA＝0.05，衍射透镜310的NA被设定为传感器头300侧的光纤的NA的1/2的情况下，如图8所示，位移传感器13发挥与第2实施方式的位移传感器12相同的效果。

即，位移传感器13能够抑制受光量的下降，并且大幅改善移动分辨率(2倍)。其结果，能够抑制计测速度的下降，并且提高计测精度。

＜第4实施方式＞

图10是示意性地表示本发明的第4实施方式的位移传感器14的结构的图。在图10中，位移传感器14具备光源110、分光器120以及传感器头300，分别经由导光部204传输光。导光部204具有第1光纤214、第2光纤223、第3光纤233及光耦合器244，各光纤具有以下的芯径及数值孔径(NA)。

第1光纤214：芯径＝50μm，NA＝0.2

第2光纤223：芯径＝100μm，NA＝0.1

第3光纤233：芯径＝100μm，NA＝0.1(光耦合器244侧)

第3光纤233：芯径＝50μm，NA＝0.2(分光器120侧)

如图10所示，在位移传感器14中的导光部204所包含的光纤中的具备锥形部的光纤是第3光纤233这一点上，与图2所示的第1实施方式的位移传感器11(第2光纤221具备锥形部)不同。在这一点上，第4实施方式的位移传感器14与第3实施方式的位移传感器13相同。

另一方面，第1光纤214与图9所示的第3实施方式的位移传感器13的第1光纤213不同，与图2所示的第1实施方式的位移传感器11中的第1光纤211相同。

此外，光耦合器244是将芯径50μm的光纤和芯径100μm的光纤耦合的耦合器。

如上所述，第3光纤233具备锥形部，由此与传感器头300连接的光纤具有比与分光器120连接的光纤大的芯径，在这一点上，与第3实施方式的位移传感器13相同，起到与该位移传感器13相同的效果。

具体而言，关于收纳于传感器头300的衍射透镜310，在NA＝0.1的情况下，位移传感器14如图4所示那样发挥与第1实施方式的位移传感器11同样的效果，能够抑制移动分辨率的下降，并且大幅增加受光量(5.5倍)。其结果，位移传感器14能够抑制计测精度的下降，并且提高计测速度。

另外，关于收纳于传感器头300的衍射透镜310，在NA＝0.05的情况下，位移传感器14如图8所示那样发挥与第2实施方式的位移传感器12同样的效果，能够抑制受光量的下降，并且大幅改善移动分辨率(2倍)。其结果，位移传感器14能够抑制计测速度的下降，并且提高计测精度。

进而，在本发明的第1实施方式～第4实施方式中，通过在导光部所包含的光纤中的任意光纤中具备锥形部，使与传感器头300连接的光纤具有比与分光器120连接的光纤大的芯径，但除此以外也可利用光耦合器来实现。例如，也可设为如下结构：将连接光耦合器与传感器头300的第2光纤的芯径设为100μm，将连接该光耦合器与分光器120的第2光纤的芯径设为50μm，通过该光耦合器来吸收芯径的差异。

以上说明的各实施方式是为了容易理解本发明，并不用于限定解释本发明。各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状以及尺寸等并不限定于例示的内容，能够适当变更。另外，能够将不同的实施方式所示的结构彼此部分地置换或组合。

[附记]

一种位移传感器(10、11、12、13、14)，其具备：光源(110)，其输出白色光；导光部(200、201、202、203、204)，其包含至少一个光纤；传感器头(300)，其收纳使经由所述导光部入射的所述白色光沿着光轴方向产生色差的衍射透镜(310)，将产生了色差的光照射至计测对象物(TA)；以及分光器(120)，其经由所述导光部取得被所述计测对象物反射并由所述传感器头会聚后的反射光，计测所述反射光的光谱，与所述传感器头连接的光纤(220、221、223)具有比与所述分光器连接的光纤(230、231、233)大的芯径。

标号说明

10、11、12、13、14：位移传感器；110：光源；120：分光器；200、201、202、203、204：导光部；210、211、213、214：第1光纤；220、221、223：第2光纤；230、231、233：第3光纤；240、241、243、244：光耦合器；300：传感器头；310：衍射透镜；410：第1波长的光；420：第2波长的光；430：第3波长的光；TA：计测对象物。

Claims (8)

1.一种位移传感器，其具备：

光源，其输出白色光；

导光部，其包含至少一个光纤；

传感器头，其收纳使经由所述导光部入射的所述白色光沿着光轴方向产生色差的衍射透镜，将产生了色差的光照射至计测对象物；以及

分光器，其经由所述导光部取得被所述计测对象物反射并由所述传感器头会聚后的反射光，计测所述反射光的光谱，

与所述传感器头连接的光纤具有比与所述分光器连接的光纤大的芯径。

2.根据权利要求1所述的位移传感器，其中，

配置于所述传感器头与所述分光器之间的光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

3.根据权利要求1或2所述的位移传感器，其中，

所述导光部包含：

第1光纤，其与所述光源连接；

第2光纤，其与所述传感器头连接；

第3光纤，其与所述分光器连接；以及

光耦合器，所述第1光纤、所述第2光纤及所述第3光纤与该光耦合器连接。

4.根据权利要求3所述的位移传感器，其中，

所述第2光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

5.根据权利要求3所述的位移传感器，其中，

所述第3光纤包含芯径连续地变化的锥形部。

6.根据权利要求3所述的位移传感器，其中，

所述第2光纤具有比所述第3光纤大的芯径。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的位移传感器，其中，

与所述传感器头连接的光纤具有与所述衍射透镜相同的数值孔径。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的位移传感器，其中，

与所述传感器头连接的光纤具有比所述衍射透镜大的数值孔径。