[發明專利]光束落點位置反饋裝置

有效

• 申請號: 201910225912.1
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109901631B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 唐順興;朱健強;李學春;朱寶強;楊琳;姜秀青;郭亞晶;樊全堂;楊朋千;劉志剛;姜有恩
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種光束落點位置反饋裝置，其特征在于，該裝置包括模擬光源(10)、光束傳輸系統(20)、對接面成像光學系統(30)和數據采集分析系統(40)；傳輸對接面(301)與瞄準目標面(101)是光束傳輸系統(20)的一對共軛面；待反饋光束(201)依次經過傳輸對接面(301)和光束傳輸系統(20)到達瞄準目標面(101)，對接面成像光學系統(30)對待反饋光束(201)在傳輸對接面(301)的光斑圖像成像，由數據采集分析系統(40)記錄該圖像并進行分析；模擬光源(10)發出的模擬光束(102)依次經過瞄準目標面(101)和光束傳輸系統(20)到達傳輸對接面(301)，對接面成像光學系統(30)對模擬光束(102)在傳輸對接面(301)的光斑圖像成像，由數據采集分析系統(40)記錄該圖像并進行分析；通過分析，獲得光束落點相對位置信息，用于判斷光束落點是否滿足控制要求并提供反饋；所述的模擬光源(10)位于瞄準目標面(101)內。

2.根據權利要求1所述的光束落點位置反饋裝置，其特征在于，所述的模擬光源可以是發光點或者發光面，也可以是經其他光源照明的具有位置標志功能的物體。

3.根據權利要求1所述的光束落點位置反饋裝置，其特征在于，所述的光束傳輸系統(20)既可將待反饋光束(201)傳輸到瞄準目標面(101)，也可以將模擬光束(102)傳輸到傳輸對接面(301)。

4.根據權利要求1所述的光束落點位置反饋裝置，其特征在于，所述的對接面成像光學系統(30)可以利用正向通過傳輸對接面(301)的待反饋光束(102)和反向通過傳輸對接面(301)的模擬光束(102)的采樣光在傳輸對接面(301)實現正向和反向同時成像。

5.根據權利要求1所述的光束落點位置反饋裝置，其特征在于，所述的數據采集分析系統(40)包括圖像采集系統(401)和數據處理系統(402)；所述的圖像采集系統(401)記錄待反饋光束(201)和模擬光束(102)在傳輸對接面(301)上的光斑圖像；所述的數據處理系統(402)根據圖像采集系統(401)采集的圖像進行圖像處理和分析，通過計算待反饋光束(201)和模擬光束(102)在傳輸對接面(301)上的光斑圖像的中心位置偏差，判斷光束落點是否滿足控制要求并提供反饋。

6.根據權利要求1所述的光束落點位置反饋裝置，其特征在于，數據處理系統(402)對采集的圖像進行分析，同時獲得待反饋光束與模擬光在傳輸對接面的光斑中心坐標位置，并計算其相對位置關系，該相對位置是一個二維向量，笛卡爾坐標系下可表示為(x,y)，根據控制要求，其相對位置關系目標值為(x₀,y₀)，計算二者的差值：

將dx和dy反饋給控制系統可供其計算運動控制量。