[发明专利]一种数字投影系统间光轴平行度调整方法

说明书

本发明公开了一种数字投影系统间光轴平行度调整方法，该方法核心思路在于将数字投影系统光轴分别调整至与精密位移台移动轴平行，间接实现对光轴平行度的调整；具体举措在于借助精密位移台、二维刻度尺等器件，结合数字投影系统投影光的发散与直线传播特性，实现对光轴与精密位移台移动轴平行度的调整。所述方法有助于提高数字投影系统间光轴平行度的调整精度，为一些光学测量的顺利实施奠定基础。

技术领域

本发明属于光学测量技术领域，具体涉及一种数字投影系统间光轴平行度调整方法。

背景技术

随着工业、农业等领域对生产对象三维尺寸及三维特征需求的日益提高，条纹投影轮廓术的实际应用日益广泛。条纹投影轮廓测量系统的核心部件之一便是数字投影系统。在一些光学测量及日常演示中，需要用到多组数字投影系统，且要求它们之间投影光轴能够保持平行。

当前对于数字投影系统光轴平行度的调节主要靠目测或辅助定位器件协助实现，缺乏较精密的调整方法，难以达到较高的平行度水准。

发明内容

为克服现有数字投影系统光轴平行度调整手段的不足，实现对数字投影系统间光轴平行度的精确调整，本发明提出一种可精确量化的数字投影系统间光轴平行度调整方法。

为达到上述目的，本发明所述一种数字投影系统间光轴平行度调整方法，包括以下步骤：

步骤1：将具有横向和纵向尺寸分辨能力的二维刻度尺置于精密位移台的载物台；

步骤2：将数字投影系统放置于相对精密位移台的合理位置，并调整数字投影系统的位置，使其光轴与精密位移台移动轴的夹角在45°以内；

步骤3：编码能够标识数字投影系统光心的特征图案，将所述特征图案由数字投影系统投射到二维刻度尺上；

步骤4：使精密位移台的载物台移动设定距离，记录移动前、后数字投影系统距二维刻度尺距离，以及特征图案在二维刻度尺的投影中心在二维刻度尺上的读数；

步骤5：由步骤4所测读数计算数字投影系统所需调整量，据此实现对数字投影系统的位姿调整；

步骤6：重复步骤2～5，完成对剩余数字投影系统光轴平行度的调整。

进一步的，步骤1中，二维刻度尺的测量面法向与精密位移台移动轴平行，二维刻度尺的测量面X轴方向与载物台承载面平行。

进一步的，步骤2中，合理位置是指精密位移台的载物台移动范围位于数字投影系统有效视场内。

进一步的，步骤3中，特征图案为十字刻线。

进一步的，步骤4中，特征图案在二维刻度尺上的读数包括载物台移动前、后的特征图案中心坐标(x_近,y_近)和(x_远,y_远)，其中，x_近为载物台移动前的特征图案中心横坐标，y_近为载物台移动前的特征图案中心纵坐标，x_远为载物台移动后的特征图案中心横坐标，y_远为载物台移动后的特征图案中心纵坐标。

进一步的，步骤4中，精密位移台的载物台移动前、后数字投影系统距二维刻度尺距离分别为l_近、l_远，则所述步骤5中的位姿调整量采用下式计算：

其中：Δx表示将数字投影系统特征图案中心点在二维刻度尺X轴方向上调整的距离，Δy表示将数字投影系统特征图案中心点在二维刻度尺Y轴方向上调整的距离。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：