[發明專利]基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置及方法

在審

• 申請號: 202310026986.9
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116147892A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 徐亮;趙德志;楊新艷;徐睆垚;鄧亞頌;徐寒楊;劉文清;錢江
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;合肥中科紅外精密儀器有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01B11/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

1.一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，包括：半導體激光器、光學鏡頭、二維PSD光電位置傳感器、傳感器結構箱體、Cube控制器、壓電慣性驅動器，所述半導體激光器發出半導體激光射在小鏡上，所述光學鏡頭用于聚焦小鏡反射光線，所述二維PSD光電位置傳感器用于接收小鏡反射后經由光學鏡頭聚焦的光線，所述傳感器結構箱體用于放大、采集二維PSD光電位置傳感器所測位置坐標并傳至后臺，所述Cube控制器用于接收后臺數據并控制壓電慣性驅動器，所述壓電慣性驅動器用于控制小鏡偏轉。

2.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，半導體激光器激光出射點與光學鏡頭處于同一水平面，半導體激光器發出的激光射在小鏡曲率中心。

3.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，光學鏡頭垂直于二維PSD光電位置傳感器和傳感器結構箱體，初始位置光線位于光學鏡頭中心點。

4.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，二維PSD光電位置傳感器中心位置與光學鏡頭中心位置重合，其接收的初始位置光點位于PSD中心位置，即為坐標原點。

5.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，內含有運放電路、采集電路，整體放置在箱體內，并與二維PSD光電位置傳感器、光學鏡頭垂直組合。

6.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，傳感器結構箱體將信號上傳至上位機與坐標原點位置對比，推出每個壓電慣性驅動器所需旋轉圈數。

7.根據權利要求1所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置，其特征在于，共8個、2組壓電慣性驅動器在接收到Cube控制器信號后旋轉使得兩個小鏡轉動到精確位置。

8.根據權利要求1-7之一所述的一種基于PSD的煙霧箱鏡面自動校準裝置的自動校準方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在光路準確時，將半導體激光器對準小鏡曲率中心發出激光，調整光學鏡頭、二維PSD光電位置傳感器、傳感器結構箱體使反射線光點位于光學鏡頭正中心，聚焦到二維PSD光電位置傳感器正中心，以此為坐標原點；

S2、光路發生偏移時，將半導體激光器對準小鏡曲率中心發出激光，經由小鏡反射后的光線落在光學鏡頭上，經由光學鏡頭聚焦在二維PSD光電位置傳感器上成像；

S3、二維PSD光電位置傳感器將光電信號傳輸至傳感器結構箱體，經由運放電路、采集電路，將信號傳輸至后臺；

S4、后臺將得到的光電信號位置坐標信息與坐標原點進行對比并計算出俯仰角度、偏移角度后得到各壓電慣性驅動器需要轉動距離，將此信號傳輸給Cube控制器；

S5、Cube控制器再將信號傳遞給各壓電慣性驅動器，各壓電慣性驅動器轉動后使得小鏡回到光路準確時的位置。