一種五自由度光學尺系統

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

100116303

專利證號

I 414747

專利獲證名稱

一種五自由度光學尺系統

專利所屬機關 (申請機關)

國立虎尾科技大學

獲證日期

2013/11/11

技術說明

本線性平台五自由度量測系統可分為量測讀頭以及光柵尺兩大部分，如圖二所示。光柵尺即為一般的一維反射式繞射光柵，主要是用來作為傳遞平台移動訊號的媒介，因此，此部分將會架設於工具平台上，當平台發生運動時光柵尺將隨之產生連帶的動作；讀頭部分是以雷射二極體與一偏極分光鏡加上一四分之一波片、光柵，構成光源以及簡易的光隔離器與波長監控系統，以防止雷射光經由其他元件反射後再次進入雷射二極體產生干擾，並且利用一個一維位置感測器接收光柵所產生的繞射光搭配繞射原理以即時監控波長的漂移情況，除上述元件外，讀頭內還包含一個反射鏡、四分之一波片、三個分光鏡和兩個檢偏器與二個光檢測器、兩個四象限位置感測器所構成。 當工具平台移動時將會帶動光柵尺產生相對的動作訊息，此時本量測讀頭將可接收由光柵尺所產生的正負1階繞射光訊號，進行動作訊息的判斷與分析，並且利用相關鏡組與兩個光檢測器的搭配，配合干涉原理以進行線性位移的量測，而兩個四象限位置感測器將直接接收經光柵繞射後直線行徑的正負1階繞射光並且利用繞射原理進行左右直度以及三個角位移量，俯仰度、搖擺度、滾動度的判斷以及量測，如此將可構成一套線性平台五自由度量測系統。 The system configuration includes scale and optical encoder head. The grating scale is a reflection diffraction grating which is the medium use to deliver the signal of the stage movement. Consequently, this part will install on the movement stage when stage moving, grating scale will generate corresponding action immediately. The optical encoder head composes of laser diode of the light source and two mirrors, QWP, BS, two polarizers, two PDs and two QDs. When stage moving, grating scale will generate corresponding act message immediately, the associated ±1 order of diffraction grating can be received by the optical head. That is use of ±1 order diffraction rays and related lens and two PDs to measure displacement of linear by interference principle. Besides two QDs will use ±1 order diffraction rays to measure three angular motions pitch, yaw, roll and a linear error base on the diffraction principle. That will be able to constitute a multi-DOF laser encoder.

備註

本部(收文號1050076387)同意該校105年9月20日虎科大智財字第10534001850號函申請終止維護專利

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