留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

柱透镜组在小角度测量中的应用

殷延鹤 乔彦峰 蔡盛 乔冠宇

殷延鹤, 乔彦峰, 蔡盛, 乔冠宇. 柱透镜组在小角度测量中的应用[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 832-839. doi: 10.3788/CO.20150805.0832
引用本文: 殷延鹤, 乔彦峰, 蔡盛, 乔冠宇. 柱透镜组在小角度测量中的应用[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 832-839. doi: 10.3788/CO.20150805.0832
YIN Yan-he, QIAO Yan-feng, CAI Sheng, Qiao Guan-yu. Application of cylindrical lenses in small angle measurement[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 832-839. doi: 10.3788/CO.20150805.0832
Citation: YIN Yan-he, QIAO Yan-feng, CAI Sheng, Qiao Guan-yu. Application of cylindrical lenses in small angle measurement[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 832-839. doi: 10.3788/CO.20150805.0832

柱透镜组在小角度测量中的应用

doi: 10.3788/CO.20150805.0832
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2013AA703101013)
详细信息
    通讯作者:

    殷延鹤(1991—),男,安徽太湖人,硕士研究生,2008年于中国科学技术大学获学士学位,主要从事角度变形测量方面的研究。E-mail:yinyanhe@mail.ustc.edu.cn

    乔彦峰(1964—),男,吉林长春人,研究员,博士生导师,主要从事光电测量方面的研究。E-mail:qiaoyf@ciomp.ac.cn

    蔡 盛(1983—),男,湖北黄冈人,博士,副研究员,2005年于华中科技大学获学士学位,2010年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获博士学位,主要从事光电测量、光学成像等方面的研究。E-mail:cais_ciomp@hotmail.com

    乔冠宇(1987—),男,吉林长春人,博士研究生,主要从事光电测量与控制方面的研究,E-mail:qgy008@163.com

  • 中图分类号: TN247

Application of cylindrical lenses in small angle measurement

  • 摘要: 为了实现三维角度的同时测量,提出了一种基于柱透镜组的小角度测量方法。首先,在传统激光准直法的基础上,采用柱透镜组和特殊的四面体反射镜代替平面反射镜作为合作目标,用于表征三维角度的变化。然后,利用矩阵分析光束在传播过程中的形状、位置参数变化,说明了采用柱透镜组进行小角度测量的算法。最后,在实验室条件下对扭转角的测量进行了实验验证。实验结果表明:在工作距离1.2 m,光束直径5 mm时,扭转角测量范围20',测量误差RMS值优于8",基本满足非接触小角度测量的要求,具有一定的工程实用价值。

     

  • 图 1  俯仰角与偏摆角测量原理图

    Figure 1.  Schematic diagram of pitch and yaw measurement

    图 2  柱透镜组结构

    Figure 2.  A pair of cylindrical lensp

    图 3  特殊四面体反射镜几何形状

    Figure 3.  Geometric parameters of tetrahedral reflector

    图 4  扭转角测量原理图

    Figure 4.  Schematic diagram of roll angle measurement

    图 5  光束变形示意图

    Figure 5.  Illustration diagram of image deformation

    图 6  三维角度测量系统

    Figure 6.  3-dimensional angle measuring system

    图 7  扭转角测量实验设备布置

    Figure 7.  Layout of roll measuring experiment

    图 8  扭转角参考真值的确定

    Figure 8.  Reference value of roll angle

    图 9  俯仰对扭转角测量误差的影响

    Figure 9.  Influence of pitch on roll angle measurement

    表  1  3种情况下的精度实验结果

    Table  1.   Results of roll angle measurement

    下载: 导出CSV
  • [1]

    [2]
    [3]

    [4]

    [5]

    [6]

    [7]

    [8]

    [9]

    [10]

    [11]

    [12]

    [13]

    [14]
    [15]

  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1023
  • HTML全文浏览量:  161
  • PDF下载量:  743
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-11
  • 录用日期:  2015-05-13
  • 刊出日期:  2015-01-25

目录

    /

    返回文章
    返回