[發明專利]一種光安全測試設備及方法

有效

• 申請號: 201811497901.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109632268B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王振興
• 申請（專利權）人: 奧比中光科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種光安全測試設備，其特征在于，包括：

待測光學模組、相機、投影屏、小光闌、透鏡和測試儀；

所述相機用于采集待測光學模組投射在所述投影屏上的投影圖案；

所述投影屏的中心開孔形成光闌，所述中心開孔的直徑可調；

所述小光闌設置在所述投影屏后方；

所述透鏡位于所述小光闌后方，用于聚集零級衍射光束在所述透鏡的焦點位置；

所述測試儀用于測試所述待測光學模組投射零級衍射光束時的光學性能和/或激光安全性能；

其中，所述待測光學模組、所述相機、所述投影屏、所述小光闌、所述透鏡、所述測試儀均設置于導軌上并可以在所述導軌進行前后移動或挪動，所述待測光學模組投射投影圖案至所述投影屏上，通過所述相機采集投影圖案并觀察所述投影圖案中的零級衍射斑點圖案的位置，調整所述投影屏的中心開孔的直徑以及所述投影屏、所述小光闌、所述透鏡的位置，使所述零級衍射光束完全穿過所述中心開孔并進入到所述小光闌中，而其他的非零級衍射光束剛好不進入所述小光闌中，由此使光束在所述投影屏上形成投影圖案的同時，還能使零級衍射光束穿過所述投影屏由所述測試儀進行測試。

2.如權利要求1所述的光安全測試設備，其特征在于，所述測試儀包括光功率計；所述光功率計用于檢測所述待測光學模組發射的光束總功率P₀以及目標光束的光功率P，通過P與P₀評估所述待測光學模組的激光安全性能。

3.如權利要求1所述的光安全測試設備，其特征在于，所述測試儀包括光束分析儀，所述光束分析儀設置于所述透鏡的后方，用于采集所述投影屏的投影圖案中斑點圖案的光斑尺寸、光斑輪廓；其中所述小光闌模擬人眼瞳孔，所述小光闌后的所述透鏡模擬人眼中的晶狀體，所述光束分析儀模擬人眼中的視網膜位置，利用所述光束分析儀檢測投影圖案尺寸，并讀取所述投影圖案最小尺寸d時所述光束分析儀與所述透鏡的距離r，計算對向角α=d/r，確定目標光束的AEL或PME，通過所述AEL或PME評估所述待測光學模組的激光安全性能。

4.如權利要求2或3所述的光安全測試設備，其特征在于，所述測試儀還包括光譜儀，用于檢測所述待測光學模組所投射光束的波長。

5.如權利要求1所述的光安全測試設備，其特征在于，所述投影屏可以拆卸，所述小光闌孔徑大小可調節。

6.如權利要求1所述的光安全測試設備，其特征在于，所述測試設備還包括夾具組件以及外罩；所述夾具組件用于設置所述待測光學模組和/或相機；所述外罩用于罩蓋各光學元件，隔擋雜光以及灰塵。

7.一種使用如權利要求1至6任一項所述的光安全測試設備的光安全測試方法，其特征在于，包括：

調整待測光學模組、相機、投影屏的位置，使所述待測光學模組投射投影圖案至所述投影屏上，并采集所述投影圖案；

觀察所述投影圖案中的零級衍射斑點圖案的位置的同時，調整所述投影屏的中心開孔的直徑以及所述投影屏、小光闌、透鏡的位置，使所述待測光學模組投射的所述投影圖案中的零級衍射光束依次穿過所述投影屏的中心開孔及后方的小光闌，并聚集于所述透鏡的焦點位置上，而其他的非零級衍射光束剛好不進入小光闌中；

調整測試儀的位置，利用所述測試儀測試所述待測光學模組的光學性能，和/或，接收所述透鏡發射出的零級衍射光束并測試所述待測光學模組的零級衍射光束的激光安全性能；

由此，使光束在所述投影屏上形成投影圖案的同時，還能使零級衍射光束穿過所述投影屏由所述測試儀進行測試。

8.如權利要求7所述的光安全測試方法，其特征在于，所述測試儀包括光束分析儀，所述光束分析儀設置于所述透鏡的后方，用于采集所述投影屏的投影圖案中斑點圖案的光斑尺寸、光斑輪廓；其中所述小光闌模擬人眼瞳孔，所述小光闌后的所述透鏡模擬人眼中的晶狀體，所述光束分析儀模擬人眼中的視網膜位置；

所述方法還包括：檢測所述待測光學模組發射的光束總功率P₀以及目標光束的光功率P，通過P與P₀評估所述待測光學模組的激光安全性能；或者，檢測投影圖案尺寸，并讀取所述投影圖案最小尺寸d時光束分析儀與所述透鏡的距離r，計算對向角α=d/r，確定所述目標光束的AEL或PME，通過所述AEL或PME評估所述待測光學模組的激光安全性能。