一种基于偏振分光自准直三维角度测量装置与方法

    公开(公告)号:CN109579780B

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN201910025637.9

    申请日:2019-01-11

    Inventor: 石剑 朱凡 谭久彬

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域,具体涉及一种基于偏振分光自准直三维角度测量装置与方法;该装置由光源、起偏器、分光镜、偏振分光镜、图像传感器、准直镜、固定平面反射镜以及合作靶标组成;该方法通过合作靶标,使测量光束分为两束相互垂直的测量光,分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回,分别在图像传感器上形成各自图像,利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角,从而具有对被测物空间三维转角的探测能力;由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理,与俯仰角和偏航角的测量原理一致,因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势,进而具有在相同工作距离下增加测量精度,或在相同测量精度下增加工作距离的优势;由两路图像传感器分别接收两路测量光斑,降低了对后续图像处理技术的要求,提高了测量装置的频响。此外,本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。

    一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法

    公开(公告)号:CN109579781A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201910025690.9

    申请日:2019-01-11

    CPC classification number: G01C1/00

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域,具体涉及一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法;该装置由光源、分光镜、图像传感器、准直镜、基准液体液面以及合作靶标组成;该方法通过合作靶标,使测量光束分为两束相互垂直的测量光,分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回,分别在图像传感器上形成各自图像,利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角,从而具有对被测物空间三维转角的探测能力;由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理,与俯仰角和偏航角的测量原理一致,因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势,进而具有在相同工作距离下增加测量精度,或在相同测量精度下增加工作距离的优势;以基准液体液面为物体空间三维绝对角度测量的零度基准,因此具有空间三维绝对角度测量的能力。此外,本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。

    高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法

    公开(公告)号:CN109579776A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201910025604.4

    申请日:2019-01-11

    Inventor: 于洋 朱凡 谭久彬

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域,具体涉及高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法;该装置由光源、第一偏振片、反馈成像单元、第一透射式准直镜、组合式反射镜、第二偏振分光镜、角漂移量反馈测量单元以及波前畸变反馈测量单元组成。该方法通过增加角漂移量反馈测量单元和波前畸变反馈测量单元,分别测量并实时补偿自准直光束受空气扰动引入的角漂移和波前畸变,减小自准直光束在复杂空气环境、长工作距离下受空气扰动的影响,提高自准直仪的工作距离、稳定性和抗干扰能力;此外,该装置实现对空气扰动引入的角漂移量和波前畸变相互分离并分别测量,提高测量与补偿精度,进而具有在同等使用环境和距离下,提高自准直仪测量精度的优势。

    阵列调零高精度激光大工作距自准直装置与方法

    公开(公告)号:CN106225726B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201610638834.4

    申请日:2016-08-07

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域,具体涉及阵列调零高精度激光大工作距自准直装置与方法;该装置由光源、准直镜、反射镜、以及反馈成像系统组成;该方法通过调整反射镜,使反射光束回到反馈成像系统像面中心,再利用反射镜上的角度偏转测量装置来得到被测物表面的角度变化;由于本发明在传统自准直角度测量系统上增加了反射镜,因此能够避免被测物反射光偏离测量系统而导致无法测量的问题,进而具有在相同工作距离下增加自准直工作范围,或在相同自准直工作范围下增加工作距离的技术优势;此外,准直镜、反馈成像系统、反射镜等的具体设计,使本发明还具有结构简单、制作成本低;同时还能监测测量环境稳定性;以及快速测量的技术优势。

    基于反射镜平动的超高频响高灵敏度光束偏转控制装置

    公开(公告)号:CN102354051B

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201110290113.6

    申请日:2011-09-28

    Abstract: 基于反射镜平动的超高频响高灵敏度光束偏转控制装置属于光束控制设备;该装置由正透镜的前置透镜、x方向平移镜组、y方向平移镜组、准直正透镜或准直负透镜、计算机控制系统和压电陶瓷驱动源装配构成,x方向平移镜组包括第一固定反射镜、第一平动反射镜、第一压电陶瓷驱动器及压电陶瓷驱动源,第二固定反射镜、第二平动反射镜、第二压电陶瓷驱动器及压电陶瓷驱动源构成y方向平移镜组,准直正透镜的焦面与光束经前置透镜后的聚焦点所在平面重合,准直负透镜的虚焦面与光束经前置透镜后的聚焦点所在平面重合,均构成无焦系统;本装置无机械传动损耗,具有超高频率响应特性、高角偏转灵敏度的特点。

    基于反射镜平动的超高频响高灵敏度光束偏转控制装置

    公开(公告)号:CN102354051A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110290113.6

    申请日:2011-09-28

    Abstract: 基于反射镜平动的超高频响高灵敏度光束偏转控制装置属于光束控制设备;该装置由正透镜的前置透镜、x方向平移镜组、y方向平移镜组、准直正透镜或准直负透镜、计算机控制系统和压电陶瓷驱动源装配构成,x方向平移镜组包括第一固定反射镜、第一平动反射镜、第一压电陶瓷驱动器及压电陶瓷驱动源,第二固定反射镜、第二平动反射镜、第二压电陶瓷驱动器及压电陶瓷驱动源构成y方向平移镜组,准直正透镜的焦面与光束经前置透镜后的聚焦点所在平面重合,准直负透镜的虚焦面与光束经前置透镜后的聚焦点所在平面重合,均构成无焦系统;本装置无机械传动损耗,具有超高频率响应特性、高角偏转灵敏度的特点。

    一种基于双波长分光自准直三维角度测量装置与方法

    公开(公告)号:CN109579778B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201910025610.X

    申请日:2019-01-11

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域,具体涉及一种基于双波长分光自准直三维角度测量装置与方法;该装置由光源、分光镜、透射式准直镜、固定反射镜、合作靶标、绿光滤光片、红光滤光片以及RGB色彩图像传感器组成;该方法滤光片和合作靶标,使测量光束分为红色和绿色的测量光,分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回,分别在图像传感器上形成各自图像,利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角,从而具有对被测物空间三维转角的探测能力;由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理,与俯仰角和偏航角的测量原理一致,因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势,进而具有在相同工作距离下增加测量精度,或在相同测量精度下增加工作距离的优势;由RGB色彩图像传感器接收两路测量光斑,降低了对后续图像处理技术的要求,提高了测量装置的频响。此外,本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。

    高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法

    公开(公告)号:CN109579776B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201910025604.4

    申请日:2019-01-11

    Inventor: 于洋 朱凡 谭久彬

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域,具体涉及高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法;该装置由光源、第一偏振片、反馈成像单元、第一透射式准直镜、组合式反射镜、第二偏振分光镜、角漂移量反馈测量单元以及波前畸变反馈测量单元组成。该方法通过增加角漂移量反馈测量单元和波前畸变反馈测量单元,分别测量并实时补偿自准直光束受空气扰动引入的角漂移和波前畸变,减小自准直光束在复杂空气环境、长工作距离下受空气扰动的影响,提高自准直仪的工作距离、稳定性和抗干扰能力;此外,该装置实现对空气扰动引入的角漂移量和波前畸变相互分离并分别测量,提高测量与补偿精度,进而具有在同等使用环境和距离下,提高自准直仪测量精度的优势。

    一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法

    公开(公告)号:CN109579781B

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN201910025690.9

    申请日:2019-01-11

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域,具体涉及一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法;该装置由光源、分光镜、图像传感器、准直镜、基准液体液面以及合作靶标组成;该方法通过合作靶标,使测量光束分为两束相互垂直的测量光,分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回,分别在图像传感器上形成各自图像,利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角,从而具有对被测物空间三维转角的探测能力;由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理,与俯仰角和偏航角的测量原理一致,因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势,进而具有在相同工作距离下增加测量精度,或在相同测量精度下增加工作距离的优势;以基准液体液面为物体空间三维绝对角度测量的零度基准,因此具有空间三维绝对角度测量的能力。此外,本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。

    高精度高频响抗干扰大工作距自准直装置与方法

    公开(公告)号:CN109579779A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201910025636.4

    申请日:2019-01-11

    Inventor: 于洋 朱凡 谭久彬

    CPC classification number: G01C1/00

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域,具体涉及高精度高频响抗干扰大工作距自准直装置与方法;该装置由光源、第一偏振片、反馈成像单元、第一透射式准直镜、组合式反射镜、第二偏振分光镜、角漂移量反馈测量单元以及波前畸变反馈测量单元组成。该方法通过增加角漂移量反馈测量单元和波前畸变反馈测量单元,分别测量并实时补偿自准直光束受空气扰动引入的角漂移和波前畸变,减小自准直光束在复杂空气环境、长工作距离下受空气扰动的影响,提高自准直仪的工作距离、稳定性和抗干扰能力。该装置利用软件实现对空气扰动引入的误差相互分离并分别测量,无机械调整环节,提高系统测量速度,在同等使用环境和距离下,具有提高自准直仪测量精度和实现高频响测量的特点。

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