[发明专利]一种透明光楔的角度快速测量方法及装置

说明书

本发明涉及一种透明光楔的角度快速测量方法及装置，包括工作台、平行光管、分光棱镜、光楔以及面阵CCD，所述工作台的上方设置有所述平行光管、分光棱镜以及光楔，所述分光棱镜设置在所述平行光管和所述光楔之间，所述面阵CCD包括第一面阵CCD和第二面阵CCD，所述第一面阵CCD和所述第二面阵CCD分别设置在所述分光棱镜和所述光楔的侧面，所述工作台的上方还设置有电机，所述电机的上方连接有转动支架，所述转动支架与所述面阵CCD连接，所述电机与中央处理器电连接。本发明的透明光楔的角度快速测量方法及装置测量误差小，精确度高，操作简单方便，测量速度快。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体涉及一种透明光楔的角度快速测量方法及装置。

背景技术

光楔的应用非常广泛，在众多领域中起着至关重要的作用，其中，光楔的角度是其重要的参数之一。因此，对光楔的加工精度要求非常高，光楔角度是否能够达到精度要求是加工的关键。然而，光楔角度的测量比较繁琐复杂，当前通常采用的光楔角度测量方法是测角法或者是基于测角法改进而来的方法，操作过程中需要人眼通过望远镜主观判断转角的位置，容易造成较大的主观误差，影响测量结果，不利于光楔角度的实际测量，操作也比较复杂和繁琐。

发明内容

为了解决现有的光楔角度测量方式主观误差大，测量结果不精确以及操作复杂且繁琐的不足，本发明提供了一种透明光楔的角度快速测量方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种透明光楔的角度快速测量装置，包括工作台、平行光管、分光棱镜、光楔以及面阵CCD，所述工作台的上方设置有所述平行光管、分光棱镜以及光楔，所述分光棱镜设置在所述平行光管和所述光楔之间，所述面阵CCD包括第一面阵CCD和第二面阵CCD，所述第一面阵CCD和所述第二面阵CCD分别设置在所述分光棱镜和所述光楔的侧面，所述平行光管、分光棱镜以及第一面阵CCD之间满足所述平行光管发出的平行光束经所述分光棱镜反射后能被所述第一面阵CCD接收，所述平行光管、分光棱镜、光楔以及第二面阵CCD之间满足所述平行光管发出的平行光束经所述分光棱镜透射以及所述光楔折射后能被所述第二面阵CCD接收，所述工作台的上方还设置有电机，所述电机的上方连接有转动支架，所述转动支架与所述面阵CCD连接，所述电机与中央处理器电连接。

进一步的，所述工作台与所述平行光管之间设置有平行光管支架，所述工作台与所述分光棱镜之间设置有分光棱镜平台，所述工作台与所述光楔之间设置有光楔平台，提高了测量精度。

进一步的，所述电机为步进电机，易于控制和提高测量精度。

一种透明光楔的角度快速测量方法，包括以下步骤：

S1：调整平行光管，使得平行光管发出的平行光束垂直入射到分光棱镜和光楔的表面；

S2：利用第一面阵CCD和第二面阵CCD分别测量分光棱镜反射出来的光斑直径x1和光楔折射出来的光斑直径x2；

S3：根据光楔材料的已知折射率和测量所得到的光斑直径计算得到光楔的角度。

进一步的，在步骤S2中，由步进电机分别带动第一面阵CCD和第二面阵CCD转动，在转动过程中所测得的光斑直径x1和x2的最小值就是实际光斑直径x1和x2的大小，精度高，误差小。

进一步的，在测量光斑直径x1的过程中，由步进电机带动第一面阵CCD做顺时针转动，如果所测的光斑直径x1随着第一面阵CCD的转动逐渐变大，则改为逆时针方向转动第一面阵CCD，此时所测的光斑直径x1逐渐变小，达到一个最小值时又开始逐渐变大，那么这个最小值就是实际光斑直径x1的大小；如果所测的光斑直径x1随着第一面阵CCD的转动逐渐变小，在第一面阵CCD转动的过程中将达到一个最小值，然后又逐渐开始变大，那么这个最小值就是实际光斑直径x1的大小，精度高，误差小。