[发明专利]基于多线阵CCD平行拼接的二维位置光学测量系统

摘要

本发明提供了一种基于多线阵CCD平行拼接的二维位置光学测量系统，包括光源合作目标、共用物镜、分光镜组和线阵CCD组；分光镜组包括依次设置在共用物镜输出光路上的多个分光镜；线阵CCD组包括与分光镜一一对应的多个线阵CCD，且每个线阵CCD通过各自光路分别与光源合作目标共轭；每个线阵CCD的光敏面位于直角坐标系的YOZ平面，光敏长度方向与OZ轴平行。测量时，将待测物体与在光源合作目标固连；光源合作目标经共用物镜、分光镜组后成像于线阵CCD组上，由第一线阵CCD、第二线阵CCD，第三线阵CCD，……，第N线阵CCD共同完成光源合作目标的二维位置测量。本发明具有成本低、精度高的优点。

主权项

1.基于多线阵CCD平行拼接的二维位置光学测量系统，包括光源合作目标、共用物镜、分光镜组和线阵CCD组；所述光源合作目标由光源经匀光系统照亮刻划板形成；所述线阵CCD组中每个线阵CCD的像素长度均能覆盖一维测量；其特征在于：所述共用物镜设置在能够接收光源合作目标所发出的光线的位置处；所述分光镜组包括依次设置在共用物镜输出光路上的多个分光镜，依次记为第一分光镜，第二分光镜，第三分光镜，……，第N分光镜；所述线阵CCD组包括与所述分光镜一一对应的多个线阵CCD，依次记为第一线阵CCD，第二线阵CCD，第三线阵CCD，……，第N线阵CCD，且每个线阵CCD通过各自光路分别与光源合作目标共轭；每个线阵CCD的光敏面位于空间直角坐标系的YOZ平面，光敏长度方向与空间直角坐标系的OZ轴平行；当线阵CCD的数量N为奇数时，第(N+1)/2线阵CCD的光敏长度方向相对于系统的各路输出光轴无Y向平移距离，且相邻两个线阵CCD之间的Y向间距均为像方高度的1/N；当线阵CCD的数量N为偶数时，第N/2线阵CCD的光敏长度方向相对于其所在光路的光轴沿Y向平移1/2N，第N/2+1线阵CCD的光敏长度方向相对其所在光路的光轴沿Y向平移‑1/2N，且相邻两个线阵CCD之间的Y向间距均为像方高度的1/N；所述光源合作目标的Y向尺寸大于系统在Y向测量范围的1/N；所述刻划板上的刻线不能交叉，刻线在像方的最小间距大于1个像元；测量时，将待测物体与在光源合作目标固连；光源合作目标经共用物镜、分光镜组后分别成像于第一线阵CCD、第二线阵CCD，第三线阵CCD，……，第N线阵CCD上，由第一线阵CCD、第二线阵CCD，第三线阵CCD，……，第N线阵CCD共同完成光源合作目标的二维位置测量。