[发明专利]一种精确测量光源平行性的方法及装置

说明书

一种精确测量光源平行性的方法及装置，属于光电测量领域，为了解决现有技术无法实现光源平行性的精确测量问题，第一步，将待测光源放置标准光栅的上方，将标准光栅固定件的上面，光电探测器固定在固定件底部，且待测光源、标准光栅和光电探测器同轴设置，光电探测器与信号处理模块连接，示波器及电脑分别与信号处理模块相连；第二步，待测光源发出的光先入射到标准光栅，再入射光电探测器上，光电探测器将所得到的光信号转化为电信号，通过信号处理模块的处理，信号输入到示波器及电脑中；第三步，电脑根据示波器的波形图计算待测光源的平行性参数；该测量装置测量精度高，数据直观可靠。

技术领域

本发明涉及一种精确测量光源平行性的方法及装置，属于光电测量领域。

背景技术

随着机床领域对定位精度要求的不断提高，光栅尺的应用越来越广泛，其基本原理是利用了两光栅尺形成的莫尔条纹。光源的性能的好坏直接影响着莫尔条纹的对比度。目前没有关于测量光栅尺的光源平行性的专用设备相关资料，常规的平行性测量方法利用测量光斑尺寸来实现，精度较低，不适合于光栅尺光源平行性的精确测量。

发明内容

本发明为了解决现有技术无法实现光源平行性的精确测量问题，提出一种精确测量光源平行性的方法及装置。

一种精确测量光源平行性的装置，其包括：标准光栅2、光电探测器3、固定件4、信号处理模块5、示波器6及电脑7；

标准光栅2设置在待测光源1下方，标准光栅2固定件4的上面，光电探测器3设置在固定件4底部，且位于标准光栅2下方；光电探测器3与信号处理模块5连接，示波器6及电脑7分别与信号处理模块5相连。

所述的光电探测器3可以选择线阵CCD。

一种精确测量光源平行性的方法，包括以下步骤：

第一步，将待测光源1放置标准光栅2的上方，将标准光栅2固定件4的上面，光电探测器3固定在固定件4底部，且待测光源1、标准光栅2和光电探测器3同轴设置，光电探测器3与信号处理模块5连接，示波器6及电脑7分别与信号处理模块5相连；

第二步，待测光源1发出的光先入射到标准光栅2，再入射光电探测器3上，光电探测器3将所得到的光信号转化为电信号，通过信号处理模块5的处理，信号输入到示波器6及电脑7中；

第三步，电脑7根据示波器6的波形图计算待测光源1的平行性参数。

第三步的具体算法是，在示波器6的波形图中取若干个整数周期m个，读出对应的响应时间T，若CCD每个像元大小为L，每个像元的响应时间为t，则可根据计算出CCD上得到的光栅单个周期宽度的投影大小X，与所使用的光栅的真实周期宽度X₀进行比较，如果X>X₀，则待测光源为发散光，如果X<X₀，则待测光源为会聚光。

本发明的有益效果：本发明光学与机械结合，性能可靠；同时，利用上位机软件利用数据编程，选择合适的计算周期，选择合适的计算起始点，读出响应时间，利用换算关系，给出此时标准光栅投影周期，进而快速、准确地给出待测光源的平行性参数，包括光源发散或会聚情况，发散角或会聚角，完成对待测光源平行性的测量分析。该测量装置测量精度高，数据直观可靠。

附图说明

图1是本发明一种精确测量光源平行性的装置的整体结构图。

图2是本发明一种精确测量光源平行性的装置的光栅投影示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

如图1所示，一种精确测量光源平行性的装置，其包括：标准光栅2、光电探测器3、固定件4、信号处理模块5、示波器6及电脑7。