[发明专利]一种激光多自由度测量系统与方法

摘要

一种激光多自由测量系统与方法，测量系统包括：激光发射器、偏光分光单元、四自由度误差敏感单元、光电接收单元以及信号处理单元。其中四自由度误差敏感单元主要由λ/4波片、分光器和光线反射器组成，λ/4波片、分光器和光线反射器沿入射光线方向排列。由激光发射器发射的激光束，经过偏光分光单元后分为两个偏振方向相互垂直的线偏振光，由四自由度误差敏感单元接收的光线被分为两部分，分别被两个光电接收器接收，通过处理可以同时得到物体两个方向的直线度误差以及俯仰、偏摆角误差，配合激光干涉仪还可以实现五自由度误差同时测量。本系统具有光路简单，测量活动头无电缆连接等优点，特别适用于对加工中心等设备几何精度的高精度测量。

主权项

1.一种激光多自由度测量系统，包括：激光发射器(1)、偏光分光单元(2)、四自由度误差敏感单元(3)、光电接收单元(4)以及信号处理单元(5)，其特征是：所说四自由度误差敏感单元(3)包括：λ/4波片(301)、分光器(302)和光线反射器(303)；λ/4波片(301)、分光器(302)和光线反射器(303)沿入射光线方向排列，通过支架或其它手段固定在一起，所说的λ/4波片(301)将线偏振光变为圆偏振光，或将圆偏振光变为线偏振光，所说的分光器(302)将一束入射光至少分为两束光，一束反射，另一束透射，所说的光线反射器(303)将入射光反射回去，但与原入射不重合；所说的偏光分光单元(2)包括：偏光分光器(201)，所说偏光分光器(201)可以将一束光分为两束偏振方向相互垂直的线偏振光；所说的光电接收单元(4)包括两个光电接收器(401、402)、透镜(403)，光电接收器(401)直接接收测量直线度信息的光线，光电接收器(402)置于透镜(403)的焦平面上，接收测量角度信息偏差的光线。