[发明专利]一种大口径均匀光源的均匀性测试装置及方法

权利要求书

1.一种大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：包括支架(1)、升降装置(2)、平台位置转换装置(3)、载物台(4)、摆臂(5)、滑块(6)、探测器位置转换装置(7)、光亮度探测器(8)以及测量控制系统(9)；

所述升降装置(2)设置在支架(1)上，载物台(4)通过平台位置转换装置(3)设置在升降装置(2)上；载物台(4)设置旋转电机，摆臂(5)安装在旋转电机的输出端；滑块(6)安装在摆臂(5)上，并通过滑块驱动电机驱动其沿摆臂(5)移动；所述平台位置转换装置(3)可相对支架(1)旋转，从而使摆臂(5)的旋转平面与水平面垂直或平行；

所述光亮度探测器(8)通过探测器位置转换装置(7)安装在滑块(6)上，探测器位置转换装置(7)用于控制光亮度探测器(8)的探测方向，使探测器的探测方向垂直或平行于摆臂(5)的旋转平面；

所述光亮度探测器(8)、旋转电机和滑块驱动电机分别与测量控制系统(9)电连接，测量控制系统(9)用于实现光亮度探测器(8)探测数据的处理，以及控制旋转电机和滑块驱动电机的运动。

2.根据权利要求1所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述测量控制系统(9)包括数据采集卡、主控计算机和电机控制装置；

数据采集卡采集光亮度探测器(8)输出的光电信号，并对其进行模数转换后传输至主控计算机；

主控计算机控制规划测试路径，完成自动测试和数据处理；

电机控制装置将计算机的运动控制指令转换为可驱动旋转电机、滑块驱动电机运动的电信号。

3.根据权利要求2所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述光亮度探测器(8)的镜头前设置衰减片。

4.根据权利要求3所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述光亮度探测器(8)适配1°或3°或10°视场角的光学镜头。

5.根据权利要求4所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述摆臂(5)远离光亮度探测器(8)的一端设置配重块。

6.根据权利要求2至5任一所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述旋转电机为步进电机或配有旋转编码器的直流伺服电机，其与电机控制装置电连接。

7.根据权利要求6所述的大口径均匀光源的均匀性测试装置，其特征在于：所述滑块驱动电机为步进电机或配有光栅编码器的直流伺服电机，其与电机控制装置电连接。

8.一种基于权利要求2至7任一所述大口径均匀光源均匀性测试装置的面均匀性测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：调整待测均匀光源或均匀性测试装置的位置，使待测均匀光源出射面与摆臂(5)的旋转平面平行；通过升降装置(2)调整载物台(4)的高度，使摆臂(5)的旋转中心与待测均匀光源出射面的中心等高，

步骤2：根据待测均匀光源面均匀性的测试要求，设置摆臂(5)和滑块(6)的测试步长；

步骤3：主控计算机规划测试路径，控制滑块(6)移动到指定位置后启动测试过程；

步骤4：主控计算机记录摆臂(5)及滑块(6)的当前位置；数据采集卡采集光亮度探测器(8)输出的光电信号，对其进行模数转换，并将模数转换后得到的数据传输至主控计算机；

步骤5：滑块(6)位置保持不变，旋转电机带动摆臂(5)按其测试步长旋转，主控计算机同时记录摆臂(5)和滑块(6)位置；摆臂(5)旋转一圈后，滑块(6)按其测试步长移动至下一位置；

步骤6：重复步骤4、步骤5，进行逐点测试，直至完成待测均匀光源出射面的同心圆环形扫描；

步骤7：主控计算机根据面均匀性数据处理方法对数据进行处理。

9.一种基于权利要求2至7任一所述大口径均匀光源均匀性测试装置的角均匀性测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：调整待测均匀光源或均匀性测试装置的位置，使待测均匀光源出射面与摆臂(5)的旋转平面垂直；

步骤2：当进行垂直方向角均匀性测试时，调整平台位置转换装置(3)旋转，使摆臂(5)的旋转平面与水平面垂直；

当进行水平方向角均匀性测试时，调整平台位置转换装置(3)旋转，使摆臂(5)的旋转平面与水平面平行；

步骤3：通过升降装置(2)调整载物台(4)的高度，使摆臂(5)的旋转中心与待测均匀光源出射面的中心等高，

定义光亮度探测器(8)的探测方向与均匀光源出射面(11)的中心光轴方向重合时为零度，摆臂(5)向下、向左旋转时为负向角度，向上、向右为正向角度；上、下、左、右是处于均匀光源的位置，向均匀性测试装置看去时的方位；负向角度最大的位置作为测试起始位置，正向角度最大的位置作为测试起始位置；

步骤4：根据待测均匀光源的出射口径，设置滑块(6)在摆臂(5)上的位置，使其与出射口径一致；根据角均匀性的测试要求，设置载物台(4)旋转电机的角度范围和测试步长；

步骤5：主控计算机规划测试路径，控制滑块(6)移动到指定位置，控制摆臂(5)移动到测试角度范围的测试起始位置后启动测试过程；

步骤6：数据采集卡采集光亮度探测器(8)输出的光电信号，对其进行模数转换，并将模数转换后得到的数据传输至主控计算机，主控计算机记录摆臂(5)的当前位置；

步骤7：滑块(6)位置保持不变，摆臂(5)按其测试步长向正向角度方向旋转至下一位置，

步骤8：重复步骤6、步骤7，进行逐角度测试，直至摆臂(5)运行至测试角度范围的测试终止位置，完成待测均匀光源出射面的等角度间隔的圆弧形扫描；

步骤9：主控计算机根据角均匀性数据处理方法对数据进行处理。