[发明专利]一种光学元件位置检测装置、控制装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种光学元件位置检测装置、控制装置及检测方法，该光学元件位置检测装置包括：第一测试单元，用于产生第一光束，第一光束经待测光学元件或待测光学元件的反射底座反射，形成第二光束；第一聚焦透镜，位于第二光束的光路上，用于聚焦第二光束；第一检测单元，位于第一聚焦透镜的焦面上，用于接收第二光束，根据第二光束在第一检测单元上形成的光斑的位置变化，输出第一检测信号；数据处理单元，与第一检测单元电连接，用于根据第一检测信号，计算待测光学元件的角度变化量。本发明实施例可以光学元件角度偏差进行检测和精确计算，有利于精确地对光学元件进行位置控制，减少光学元件漂移误差对光学系统产生影响。

技术领域

本发明实施例涉及光学，尤其涉及一种光学元件位置检测装置、控制装置及检测方法。

背景技术

在光学系统中，由于光学元件为可动的，所以需要有可动机构来调整光学元件，为了保证可动元件运动到目标位置，需要对可动镜片的位置角度变化进行监控，如果光学元件的位置由于环境的变化发生漂移，根据光学元件位置测量系统测试到的光学元件位置变化量与调整量之间的对应关系，可以实现闭环控制镜片的位置保持不变。

图1是现有的镜片监控装置的结构示意图，如图1所示，传统的监控方案为在可动机构的控制电机1上安装编码器2，控制电机1与偏心轮3连接，光学元件4与机械件5通过转动中心6和弹簧7弹性连接，编码器2驱动控制电机1使偏心轮3移动至目标位置，进而调节光学元件4，但是因为机械件5与光学元件4之间存在弹性连接，偏心轮3运动到位也不能保证光学元件4的位置到达目标位置，即光学元件3的位置容易产生偏差。

发明内容

本发明提供一种光学元件位置检测装置、控制装置及检测方法，以实现光学元件的位置检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种光学元件位置检测装置，包括：

第一测试单元，用于产生第一光束，所述第一光束经待测光学元件或待测光学元件的反射底座反射，形成第二光束；

第一聚焦透镜，位于所述第二光束的光路上，用于聚焦所述第二光束；

第一检测单元，位于所述第一聚焦透镜的焦面上，用于接收所述第二光束，根据所述第二光束在所述第一检测单元上形成的光斑的位置变化，输出第一检测信号；

数据处理单元，与所述第一检测单元电连接，用于根据所述第一检测信号，计算所述待测光学元件的角度变化量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光学元件位置控制装置，包括如第一方面任意所述的光学元件位置检测装置，还包括：

控制单元，与所述光学元件位置检测装置电连接，用于接收所述光学元件位置检测装置的输出的所述待测光学元件的角度变化量和平移变化量，输出控制信号；

电机，与所述控制单元电连接，与所述待测光学元件机械连接，用于根据所述控制信号，调节所述待测光学元件的位置。

第三方面，本发明实施例还提供了一种光学元件位置检测方法，包括：

利用测试单元投射第一光束至待测光学元件或待测光学元件的反射底座上，所述第一光束经待测光学元件或待测光学元件的反射底座反射，形成第二光束；

聚焦所述第二光束至焦面，形成光斑；

检测所述第二光束形成的光斑的位置变化，输出第一检测信号；

根据所述第一检测信号，计算所述待测光学元件的角度变化量。