[发明专利]一种光安全测试设备及方法

权利要求书

1.一种光安全测试设备，其特征在于，包括：

待测光学模组、相机、投影屏、小光阑、透镜和测试仪；

所述相机用于采集待测光学模组投射在所述投影屏上的投影图案；

所述投影屏的中心开孔形成光阑，所述中心开孔的直径可调；

所述小光阑设置在所述投影屏后方；

所述透镜位于所述小光阑后方，用于聚集零级衍射光束在所述透镜的焦点位置；

所述测试仪用于测试所述待测光学模组投射零级衍射光束时的光学性能和/或激光安全性能；

其中，所述待测光学模组、所述相机、所述投影屏、所述小光阑、所述透镜、所述测试仪均设置于导轨上并可以在所述导轨进行前后移动或挪动，所述待测光学模组投射投影图案至所述投影屏上，通过所述相机采集投影图案并观察所述投影图案中的零级衍射斑点图案的位置，调整所述投影屏的中心开孔的直径以及所述投影屏、所述小光阑、所述透镜的位置，使所述零级衍射光束完全穿过所述中心开孔并进入到所述小光阑中，而其他的非零级衍射光束刚好不进入所述小光阑中，由此使光束在所述投影屏上形成投影图案的同时，还能使零级衍射光束穿过所述投影屏由所述测试仪进行测试。

2.如权利要求1所述的光安全测试设备，其特征在于，所述测试仪包括光功率计；所述光功率计用于检测所述待测光学模组发射的光束总功率P₀以及目标光束的光功率P，通过P与P₀评估所述待测光学模组的激光安全性能。

3.如权利要求1所述的光安全测试设备，其特征在于，所述测试仪包括光束分析仪，所述光束分析仪设置于所述透镜的后方，用于采集所述投影屏的投影图案中斑点图案的光斑尺寸、光斑轮廓；其中所述小光阑模拟人眼瞳孔，所述小光阑后的所述透镜模拟人眼中的晶状体，所述光束分析仪模拟人眼中的视网膜位置，利用所述光束分析仪检测投影图案尺寸，并读取所述投影图案最小尺寸d时所述光束分析仪与所述透镜的距离r，计算对向角α=d/r，确定目标光束的AEL或PME，通过所述AEL或PME评估所述待测光学模组的激光安全性能。

4.如权利要求2或3所述的光安全测试设备，其特征在于，所述测试仪还包括光谱仪，用于检测所述待测光学模组所投射光束的波长。

5.如权利要求1所述的光安全测试设备，其特征在于，所述投影屏可以拆卸，所述小光阑孔径大小可调节。

6.如权利要求1所述的光安全测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括夹具组件以及外罩；所述夹具组件用于设置所述待测光学模组和/或相机；所述外罩用于罩盖各光学元件，隔挡杂光以及灰尘。

7.一种使用如权利要求1至6任一项所述的光安全测试设备的光安全测试方法，其特征在于，包括：

调整待测光学模组、相机、投影屏的位置，使所述待测光学模组投射投影图案至所述投影屏上，并采集所述投影图案；

观察所述投影图案中的零级衍射斑点图案的位置的同时，调整所述投影屏的中心开孔的直径以及所述投影屏、小光阑、透镜的位置，使所述待测光学模组投射的所述投影图案中的零级衍射光束依次穿过所述投影屏的中心开孔及后方的小光阑，并聚集于所述透镜的焦点位置上，而其他的非零级衍射光束刚好不进入小光阑中；

调整测试仪的位置，利用所述测试仪测试所述待测光学模组的光学性能，和/或，接收所述透镜发射出的零级衍射光束并测试所述待测光学模组的零级衍射光束的激光安全性能；

由此，使光束在所述投影屏上形成投影图案的同时，还能使零级衍射光束穿过所述投影屏由所述测试仪进行测试。

8.如权利要求7所述的光安全测试方法，其特征在于，所述测试仪包括光束分析仪，所述光束分析仪设置于所述透镜的后方，用于采集所述投影屏的投影图案中斑点图案的光斑尺寸、光斑轮廓；其中所述小光阑模拟人眼瞳孔，所述小光阑后的所述透镜模拟人眼中的晶状体，所述光束分析仪模拟人眼中的视网膜位置；

所述方法还包括：检测所述待测光学模组发射的光束总功率P₀以及目标光束的光功率P，通过P与P₀评估所述待测光学模组的激光安全性能；或者，检测投影图案尺寸，并读取所述投影图案最小尺寸d时光束分析仪与所述透镜的距离r，计算对向角α=d/r，确定所述目标光束的AEL或PME，通过所述AEL或PME评估所述待测光学模组的激光安全性能。