[實用新型]光電自準直系統自適應光源

有效

• 申請號: 201220501408.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN202818731U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王鍇磊;馮偉利;崔桂利
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;G01B11/26
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 王朋

技術領域

本實用新型屬于光電自準直測試技術領域，具體涉及一種光電自準直系統自適應光源。

背景技術

目前我國的光電自準直系統中對自準直光源的調節還不夠重視，主要有以下幾種使用情況：固定光源、手動調節光源等方法。

所謂固定光源法即在自準直系統工作過程中不調節光源強度，在應用中固定光源強度。這種方法操作簡單，實現方便，只需要系統提供恒定的電壓（或電流）即可，但是在實際應用中自準直系統是基于反光面工作的儀器，由于不同反光面的反光效率不同而造成了光敏感器（CCD等）采集到的信號強弱的差異，在進行后續的信號處理時，我們一般的信號處理方法均時通過光信號的灰度值計算光點的位置信息，所以，信號的強弱的差異將會造成很大的測量誤差。

手動調節光源法是在實際操作中通過將光敏感器（CCD等）采集到的光信號量化后定量的顯示出來，通過外接電位器手動調節光源的光強，直到采集到的光信號達到系統技術要求為止。這種方法可以保證在使用不同的反光面工作時光敏感器（CCD等）采集到基本一致的光強信號，在很大程度上提高自準直系統的測量精度。但是，由于系統工作中造成光信號變化的因素很多，通過手動調節很難保證光敏感器（CCD等）時時采集到一致的光強信號，所以在進行后續光信號運算時很易造成較大誤差，不能滿足高速、高精度測量的應用。

發明內容

本實用新型的目的是解決現有技術自準直光源調節測量誤差較大，提供一種能夠提高自準直測量儀器通用性和測量精度的光電自準直系統自適應光源。

本實用新型是這樣實現的：

一種光電自準直系統自適應光源，包括光學系統，它還包括控制電路，所述光學系統包括光源、分光系統、物鏡系統和光敏感器，分光系統將物鏡系統的焦面一分為二，形成另個共軛焦面，光源和光敏感器分別位于上述的兩個共軛焦面上，被測平面位于物鏡系統視場范圍內；控制電路包括處理器和光源控制器；處理器的輸入端與光敏感器的輸出端連接，處理器的輸出端與光源控制器連接；光源控制器還與光源連接。

如上所述的光源采用LED冷光源，分光系統為雙膠合直角棱鏡，物鏡系統為現有的雙膠合透鏡，光敏器件采用光電耦合器件CCD實現；處理器采用智能處理芯片實現。

如上所述的光源控制器包括運算放大器V1、NPN型晶體管T1、限流電阻R1、反饋電阻R2和采樣電阻R3，運算放大器V1的同向輸入端接收處理器發出的光源控制信號U0，其反向輸入端與反饋電阻R2的一端連接，其輸出端與限流電阻R1的一端連接；限流電阻R1的另一端與NPN型晶體管T1的基極連接；NPN型晶體管T1的集電極與+12V直流電源源連接，NPN型晶體管T1的發射極與LED冷光源正端連接；LED冷光源的負端與反饋電阻R2的另一端和采樣電阻R3的一端連接；采樣電阻R3的另一端接地。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用光敏感器、處理器和光源控制器，實現了光源的快速校正，可以實現在反光效率相差很大，外界環境相差和很多的情況下的測試精度。從而降低了自準直測試儀器對反光面、使用環境的要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種光電自準直系統自適應光源的結構示意圖；

圖2是本實用新型的自適應光源恒流電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的一種光電自準直系統自適應光源進行介紹：

如圖1所示，一種光電自準直系統自適應光源，包括光學系統和控制電路。其中，光學系統包括光源、分光系統、物鏡系統和光敏感器。分光系統將物鏡系統的焦面一分為二，形成另個共軛焦面，光源和光敏感器分別位于上述兩個共軛焦面上。被測平面位于物鏡系統視場范圍內。光敏感器的輸出端與處理器的輸入端連接。光源發出的光通過分光系統同時照射到光敏感器的敏感面上和物鏡系統中。進入物鏡系統的光穿過物鏡系統后照射到被測平面上。照射到被測平面上的光經過反射進入物鏡系統，上述反射光通過物鏡系統進入分光系統后照射到光敏感器的敏感面上。光敏感器將采集到的光信號轉化為電信號輸出。控制電路包括處理器和光源控制器。處理器的輸出端與光源控制器連接，處理器采集到光敏感器輸出的電信號后進行計算，得到光源控制信號，并將其發送給光源控制器。光源控制器還與光源連接，它接收來自處理器的光源控制信號，校正光源的參數，使在任何條件下光敏感器采集到的光強信號的差異達到最小。