[發明專利]一種測量光源平行性的方法

有效

• 申請號: 201911050909.7
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110646171B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張雪鵬;馬俊林;曾琪峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 李青

一種測量光源平行性的方法屬于光電測量技術領域，對于具體的測量和計算方法進行優化和改進。該方法包括如下步驟：將待測光源、測量光柵和CCD相機從左至右依次設置在同一光軸上；將測量光柵的圖形設置在在CCD相機上；待測光源發出的平行光平行于光軸，照射到測量光柵上，將測量光柵上面的條紋圖形垂直投影到CCD相機上；通過CCD相機上的設置圖形和測量光柵的投影圖形比對，判斷待測光源的光線是發散還是匯聚，再通過已知的測量光柵與CCD相機的距離，計算出光線的發散角度或者是匯聚角度。本發明測量更準確，觀察更直觀，測量精度更高。

技術領域

本發明屬于光電測量技術領域，具體涉及一種測量光源平行性的方法。

背景技術

在光電測量、光電儀器設備領域，很多時候都會用到平行光照明，有的情況下對于光源的平行性還有著很高的要求，需要測出平行光源的發散或者匯聚的角度，以此判斷是否達到設計要求。

現有技術中測量光源平行性有很多方法，包括文獻：“光電系統光軸平行性檢測方法研究”；專利：一種光軸平行性檢測系統及方法(CN201810084572.0)、一種光軸平行性檢測系統(CN201820146941.X)、一種檢測和評價光源平行性的方法(CN201611224745.1)和一種精確測量光源平行性的方法和裝置(CN201510967508.3)等。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種測量光源平行性的方法，對于具體的測量和計算方法進行優化和改進。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種測量光源平行性的方法，測量設備包括：待測光源、測量光柵和CCD相機，該方法包括如下步驟：

步驟一：將待測光源、測量光柵和CCD相機沿光軸依次設置，所述測量光柵的圖形為十字形，所述十字形由多個周期條紋組成；

步驟二：在所述CCD相機上設置十字形，所述CCD相機的十字形的寬度與測量光柵的十字形寬度相同，所述CCD相機的十字形的長度和高度小于測量光柵的十字形的長度和高度；

步驟三：待測光源發光照射到測量光柵上，將測量光柵上面的十字形投影到CCD相機上；調整所述測量光柵和CCD相機的位置，使所述CCD相機上設置的十字形的寬度與所述測量光柵投影到CCD相機上圖像的寬度重合，完成待測光源、測量光柵和CCD相機位置的校準；

步驟四：在CCD相機上，當測量光柵水平方向的第M個條紋的投影位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向的邊緣時，待測光源發出的光為平行光；當測量光柵水平方向的第M個條紋的投影在位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向邊緣的外部時，判斷待測光源的光線是發散的；當測量光柵水平方向的第M個條紋的投影在位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向邊緣的內部時，判斷待測光源的光線是匯聚的；根據已知的測量光柵與CCD相機的距離，和通過CCD相機測量到第M個條紋距離所述CCD相機上設置的十字形水平方向邊緣的距離，計算出光線的發散角度或者是匯聚角度，實現了一種測量光源平行性的方法。

優選的，步驟一所述的周期條紋包括水平周期條紋和豎直周期條紋；兩種條紋結構相同，所述水平周期條紋和豎直周期條紋都為明暗相間的周期條紋，黑白比為1:1，暗條紋為封閉的區域，明條紋為透光區域。

優選的，在所述CCD相機前設置一個放大倍率大于1的遠心鏡頭。

優選的，所述步驟四中：在CCD相機上，當測量光柵水平方向有M個條紋的投影位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向的邊緣和邊緣內時，待測光源發出的光為平行光；當測量光柵水平方向有M-X個條紋的投影位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向邊緣的內時，判斷待測光源的光線是發散的；當測量光柵的投影在水平方向有M+X個條紋位于所述CCD相機上設置的十字形水平方向邊緣的內時，判斷待測光源的光線是匯聚的；根據二分之X個條紋的寬度比上已知的測量光柵與CCD相機的距離，得到發散角或者匯聚角的正切值。