[发明专利]线阵CCD的静态光场式时栅传感装置

说明书

本发明提出的线阵CCD的静态光场式时栅传感装置，属于光场成像技术领域，线阵CCD的静态光场式时栅传感装置，包括侧光光纤固定板、透光挡板、CCD固定板，所述侧光光纤固定板上开一个圆环形嵌线槽，所述嵌线槽内嵌入侧光光纤，所述侧光光纤上设有透光镜片，用红色半导体激光器提供光源，在空间形成一个分布均匀的圆环形光斑，所述透光挡板开设有10个透光缝隙，所述圆环形光斑通过所述的透光缝隙沿圆周均布成10条透光光线，所述CCD固定板均匀布置有5个线阵CCD，5个所述线阵CCD电连接电路板。本发明解决了CCD时序和像元空间位置不对应的问题，以及CCD输出信号延迟影响实时性的问题。

技术领域

本发明属于光场传感技术领域，尤其是线阵CCD的静态光场式时栅传感装置。

背景技术

随着科学技术的发展和经济建设的需要，角位移测量传感器在工业、科技、航空航天等诸多领域得到了极为广泛的应用。在众多角位移测量传感器中，光电传感器一直是各个领域倍受青睐的一种测量装置。在测量精度要求较高，且所测的角位移为转轴角位移的地方，人们通常采用光电编码器进行测量；光电编码器具有稳定性好、测量精度高、动态性好等优点，但是光电编码器最大的缺点是随着编码器输出位数的提高，编码盘的体积相应增大，其机械加工难度及加工成本也随着增加，同时其数据处理难度也随着大幅提高。

发明内容

本发明提供的线阵CCD的静态光场式时栅传感装置，解决了CCD时序和像元空间位置不对应的问题，以及CCD输出信号延迟影响实时性的问题。

本发明具体采用如下技术方案实现：

一种线阵CCD的静态光场式时栅传感装置，包括侧光光纤固定板、透光挡板、CCD固定板，所述侧光光纤固定板上开一个圆环形嵌线槽，所述嵌线槽内嵌入侧光光纤，所述侧光光纤上设有透光镜片，用红色半导体激光器提供光源，在空间形成一个分布均匀的圆环形光斑，所述透光挡板开设有10个透光缝隙，所述圆环形光斑通过所述的透光缝隙沿圆周均布成10条透光光线，所述CCD固定板均匀布置有5个线阵CCD，5个所述线阵CCD电连接电路板，其中一个所述线阵CCD的有效起始位置设有绝对零点光敏二极管，绝对零点光敏二极管与电路板连接，所述电路板包括CCD驱动模块、信号采集及处理模块、角度换算及显示模块和上位机通信模块。

本发明提供的线阵CCD的静态光场式时栅传感装置，其有益效果在于，加工难度低，同时成本也较低，解决了CCD时序和像元空间位置不对应的问题，以及CCD输出信号延迟影响实时性的问题，且测量精度高。

附图说明

图1是CCD时栅装配图；

图2是CCD固定板与透光缝隙的关系图；

图3是单个CCD模块驱动电路；

图4是线阵CCD输出模拟信号合成原理图；

图5是AD9844驱动和配置电路；

图6是角度换算及显示模块的组成框图；

图7是驱动时序和输出信号的关系示意图；

图8是相对匀速运动双坐标系测量原理图；

图9是相同角位移对应弧长与直线位移的关系示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。