本实用新型专利技术公开了一种微小角度的光学测量装置，旨在解决现有角度测量采用光栅编码器，光栅编码器很难集成到压电陶瓷旋转电机上，增加了测试结果的不确定性，且光栅编码器价格昂贵，采购成本也会增高的问题，包括激光调节部和激光位移测量部；所述激光调节部包括系统支架和固定于系统支架上端的光学面包板，光学面包板上通过XY二维位移台安装有激光发生器，且激光发生器的激光输出方向依次设有若干个用于激光矫正以形成圆形光斑的孔径光阑和用于将圆形光斑反射至激光位移测量部的微小角度调节机构。本实用新型专利技术尤其适用于微小角度的低成本测量，具有较高的社会使用价值和应用前景。用前景。用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种微小角度的光学测量装置
[0001]本技术涉及微小角度测量
，具体涉及一种微小角度的光学测量装置。
技术介绍
[0002]目前压电陶瓷电机的精度达到了纳米级，具有具有尺寸小、输出作用力大、直接驱动、无回差等优势，具有直线型和旋转型两种版本。压电陶瓷旋转电机可广泛用于对于高速动态性能和定位精度要求极高的场合，其角度旋转每一步的角位移大概为几万分之一弧度，极其微小的角度偏转，依靠常规手段很难测量。
[0003]现有的角度测量一般采用圆形光栅编码器，圆形光栅编码器主要由读数头和光栅码盘组成，由于压电陶瓷旋转型电机的旋转台尺寸很小，光栅编码器很难集成附加，且还可能需要改变旋转台的结构，这一方面增加了测试结果的不确定性，另一方面光栅编码器价格昂贵，采购成本也会增高。为此，我们提出了一种微小角度的光学测量装置。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
[0005]本技术提供一种微小角度的光学测量装置，包括用于激光发生并进行微小角度调节的激光调节部和对激光位移量放大以显示移动角度的激光位移测量部；
[0006]所述激光调节部包括系统支架和固定于系统支架上端的光学面包板，光学面包板上通过XY二维位移台安装有激光发生器，且激光发生器的激光输出方向依次设有若干个用于激光矫正以形成圆形光斑的孔径光阑和用于将圆形光斑反射至激光位移测量部的微小角度调节机构。
[0007]可选地，所述激光位移测量部包括贴附安装于墙体表面的亚克力板，且亚克力板上水平安装有用于检测激光点位移量的刻度测量尺。
[0008]可选地，所述激光发生器上设有用于供给电源的电源接口端和用于将激光发生器固定于XY二维位移台上的固定架。
[0009]可选地，所述XY二维位移台包括安装于光学面包板上端的二维位移台体、用于驱动二维位移台体水平X向调节的第一控制旋钮、用于驱动二维位移台体水平Y向调节的第二控制旋钮。
[0010]可选地，所述孔径光阑为圆形可调光阑，且光阑孔调至最小。
[0011]可选地，所述微小角度调节机构包括安装于光学面包板上端的压电陶瓷旋转电机，且压电陶瓷旋转电机的旋转端上垂直向安装有平面镜架，平面镜架上固定有用于将圆形光斑反射至刻度测量尺的平面反射镜。
[0012]本技术主要具备以下有益效果：
[0013]1、本技术结构简单，成本低廉，将角度测量转换为位移测量，同时可以多次测量取平均值，通过调节平面反射镜与墙体之间的距离可以放大或缩小倍数，进而可以测得
微弧度级别的旋转精度。
[0014]2、本实施例中，当压电陶瓷旋转电机带动平面反射镜旋转一个微小角度后，激光发生器的激光点在刻度测量尺的刻度上产生放大量的位移，通过测量放大位移量则可以计算出此旋转的微小角度。
附图说明
[0015]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种微小角度的光学测量装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0016]图1为本技术结构示意图；
[0017]图2为本技术中激光调节部的结构示意图；
[0018]图3为本技术结构正式图；
[0019]图4为本技术中激光发生器和XY二维位移台的组合结构示意图；
[0020]图5为本技术实施例一的微小角度测量图。
[0021]图中：系统支架10、光学面包板20、激光发生器30、电源接口端301、固定架302、XY二维位移台40、二维位移台体401、第一控制旋钮402、第二控制旋钮403、孔径光阑50、微小角度调节机构60、压电陶瓷旋转电机601、平面镜架602、平面反射镜603、激光位移测量部70、墙体701、亚克力板702、刻度测量尺703。
具体实施方式
[0022]下面结合附图1
‑
5和实施例对本技术进一步说明：
[0023]实施例1
[0024]本技术提供一种微小角度的光学测量装置，参照附图1
‑
5，包括用于激光发生并进行微小角度调节的激光调节部和对激光位移量放大以显示移动角度的激光位移测量部70；
[0025]本实施例中，如图1
‑
4所示，所述激光调节部包括系统支架10和固定于系统支架10上端的光学面包板20，光学面包板20上通过XY二维位移台40安装有激光发生器30，本实施例中，激光发生器30为激光笔，所述激光发生器30上设有用于供给电源的电源接口端301和用于将激光发生器30固定于XY二维位移台40上的固定架302，且激光发生器30的激光输出方向依次设有若干个用于激光矫正以形成圆形光斑的孔径光阑50和用于将圆形光斑反射至激光位移测量部70的微小角度调节机构60；
[0026]本实施例中，如图4所示，所述XY二维位移台40包括安装于光学面包板20上端的二维位移台体401、用于驱动二维位移台体401水平X向调节的第一控制旋钮402、用于驱动二维位移台体401水平Y向调节的第二控制旋钮403，本实施例中，通过第一控制旋钮402和第二控制旋钮403的调控，使得激光发生器30发生水平向的左右(X)和前后(Y)位移，进而保证激光的平直出射并穿过若干个孔径光阑50矫正以形成极小的圆形光斑；
[0027]本实施例中，如图2所示，所述微小角度调节机构60包括安装于光学面包板20上端的压电陶瓷旋转电机601，且压电陶瓷旋转电机601的旋转端上垂直向安装有平面镜架602，平面镜架602上固定有用于将圆形光斑反射至刻度测量尺703的平面反射镜603，本实施例中，保证平面反射镜603的反光面在压电陶瓷旋转电机601的中心轴上；
[0028]本实施例中，如图1所示，所述激光位移测量部70包括贴附安装于墙体701表面的亚克力板702，且亚克力板702上水平安装有用于检测激光点位移量的刻度测量尺703；
[0029]本实施例中，激光发生器30通过固定架302安装在二维位移台体401的上端并通过水平仪调水平，激光发生器30的激光输出方向放置两个平行的孔径光阑50，用于入射的激光经矫正以形成极小的圆形光斑出射，且出射光斑的方向水平照射至平面反射镜603，平面反射镜603将出射的准直光反射至亚克力板702上刻度测量尺703的刻度上；当压电陶瓷旋转电机601带动平面反射镜603旋转一个微小角度后，激光发生器30的激光点在刻度测量尺703的刻度上产生放大量的位移，通过测量放大位移量则可以计算出此旋转的微小角度；
[0030]具体参照附图5，初始位置激光照射点在C点，参照公式(1)计算出初始激光角度α：
[0031]tanα＝BC/AB
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公式(1)
[0032]转动微小角度后后，激光自C点照射至D点，参照公式(2)计算出转动后激光角度β：
[0033]tanβ＝BD/AB
ꢀꢀꢀꢀ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微小角度的光学测量装置，其特征在于，包括用于激光发生并进行微小角度调节的激光调节部和对激光位移量放大以显示移动角度的激光位移测量部(70)；所述激光调节部包括系统支架(10)和固定于系统支架(10)上端的光学面包板(20)，光学面包板(20)上通过XY二维位移台(40)安装有激光发生器(30)，且激光发生器(30)的激光输出方向依次设有若干个用于激光矫正以形成圆形光斑的孔径光阑(50)和用于将圆形光斑反射至激光位移测量部(70)的微小角度调节机构(60)。2.如权利要求1所述的一种微小角度的光学测量装置，其特征在于：所述激光位移测量部(70)包括贴附安装于墙体(701)表面的亚克力板(702)，且亚克力板(702)上水平安装有用于检测激光点位移量的刻度测量尺(703)。3.如权利要求1所述的一种微小角度的光学测量装置，其特征在于：所述激光发生器(30)上设有用于供给电源的电源接口端(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：田悦，李净，张宇，
申请(专利权)人：仪晟科学仪器嘉兴有限公司，
类型：新型
国别省市：
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