[发明专利]一种基于光栅的滚转角测量方法与装置

权利要求书

1.一种基于光栅的滚转角测量方法，包括以下步骤：

步骤一，由激光器(1)发出的激光经过准直透镜(2)准直后出射；

步骤二，该光线直接入射到位于测量平台上的一维平面透射光栅(4)，或经过测量平台上的逆向反射器(3)反向入射到同一测量平台上的一维平面透射光栅(4)；

步骤三，经光栅(4)衍射产生正负一级衍射光；

步骤四，正负一级衍射光经透镜(5)聚焦成两衍射光点；

步骤五，当测量平台发生滚转时，用光电探测器(6)探测两聚焦光点的位置变化，经过信号处理电路(7)后送入计算机(8)计算获得滚转角的值。

2.一种实现权利要求1所述基于光栅的滚转角测量方法的测量装置，包括：激光器(1)、准直透镜(2)、逆向反射器(3)、一维平面透射光栅(4)、聚焦透镜(5)、光电探测器(6)、信号处理电路(7)和计算机(8)，其特征在于：所述激光器(1)、准直透镜(2)、逆向反射器(3)、一维平面光栅(4)、聚焦透镜(5)、光电探测器(6)沿光线传播方向依序排列；所述逆向反射器(3)同一维平面透射光栅(4)放置在同一测量平台并使光线逆向通过一维平面透射光栅(4)；所述逆向反射器(3)的反射光线与入射光线相互平行；所述一维平面透射光栅(4)的法线方向沿入射光线方向，其栅线方向为水平或竖直；所述聚焦透镜(5)的光轴沿入射光线方向；所述光电探测器(6)放置在所述聚焦透镜(5)的焦平面上；所述光电探测器(6)与所述信号处理电路(7)相连再与所述计算机(8)通信。

3.一种实现权利要求1所述基于光栅的滚转角测量方法的测量装置，包括：激光器(1)、准直透镜(2)、一维平面透射光栅(4)、聚焦透镜(5)、光电探测器(6)、信号处理电路(7)和计算机(8)，其特征在于：所述激光器(1)、准直透镜(2)、一维平面光栅(4)、聚焦透镜(5)、光电探测器(6)沿光线传播方向依序排列；所述一维平面透射光栅(4)的法线方向沿入射光线方向，其栅线方向为水平或竖直；所述聚焦透镜(5)的光轴沿入射光线方向；所述光电探测器(6)放置在所述聚焦透镜(5)的焦平面上；所述光电探测器(6)与所述信号处理电路(7)相连再与所述计算机(8)通信。

4.如权利要求2或3所述的基于光栅的滚转角测量装置，其特征在于，所述的激光器(1)是半导体激光器或He-Ne激光器。

5.如权利要求2所述的基于光栅的滚转角测量装置，其特征在于，所述的逆向反射器(3)是直角反射镜或角锥棱镜或猫眼系统。

6.如权利要求2或3所述的基于光栅的滚转角测量装置，其特征在于，所述的准直透镜(2)和聚焦透镜(5)采用单透镜或透镜组。

7.如权利要求2或3所述的基于光栅的滚转角测量装置，其特征在于，所述的光电探测器(6)是PSD位置敏感器件或者CCD光电接收器件。