发明名称 垂直度检测器的校正装置及方法
摘要 本发明系有关一种垂直度检测器的校正装置及方法,其包括一光源、一柱状透镜、二光感测元件、一计算手段、一垂线、一锤重及一调整平台,该光源用以放射出光束,该柱状透镜用以接收入射之该光束并于内部折射出扇面光线,该二光感测元件以上下间隔距离设置于垂线后方位置,用以接收经过垂线局部遮蔽的扇面光线,并经计算而得知该扇面光线投影相对垂线所形成之基准铅垂线之偏差角度,当其偏差角度不为零时,藉调整平台以调校其偏差角度至零为止,而使该扇面光线投影成为一标准铅垂线者。
申请公布号 TWI379990 申请公布日期 2012.12.21
申请号 TW097142488 申请日期 2008.11.04
申请人 国立虎尾科技大学 发明人 徐力弘;傅毓芬
分类号 G01B11/27 主分类号 G01B11/27
代理机构 代理人 林基源 台中市北区青岛一街37号之2
主权项 一种垂直度检测器的校正装置,其可供一垂直度检测器之光源所发出光束经一柱状透镜而形成之扇面光线做垂直度的校正,其包括有:一垂线;一锤重,其固定于该垂线底端,使该垂线藉该锤重重力而自然下垂形成一基准铅垂线;二光感测元件及一计算手段,该二光感测元件上下间隔地设置在该垂线的后方位置,用以接收经过该垂线的该扇面光线并产生感测讯号,并经由该计算手段而得知该扇面光线相对该基准铅垂线的偏差角度;及一调整平台,其包括一基座、一载台及一调整手段,该基座供置放于一平面上,该载台供该雷射光源与该柱状透镜固定其上,当该扇面光线相对该基准铅垂线产生偏差角度时,可藉由该调整手段来调整该载台连同该雷射光源的角度以校正该扇面光线至其偏差角度为零而止。如请求项第1项所述之垂直度检测器的校正装置,其中,该光感测元件为PSD。如请求项第1项所述之垂直度检测器的校正装置,其中,该光感测元件为CCD光耦合元件。如请求项第1项所述之垂直度检测器的校正装置,其更包含有一用以量测该光线宽度的量测机构,该量测机构包括:一具平移功能的平台;一设于该平台上的狭缝元件,以供该扇面光线由其狭缝射入;一设于该平台上的光功率计,其用以量测所射入之该光线的功率值;一设于该平台的马达,其用以驱动该平台平移;及一电脑,其透过一界面装置与该马达及该光功率计电连接,以控制该平台之平移及撷取该光功率计的该功率值,以求出该光线的线宽。一种垂直度检测器的校正方法,其包括以下步骤:(a)提供一雷射光源、一柱状透镜、二光感测元件、一计算手段、一垂线、一锤重及一调整平台,该调整平台包括一基座、一载台及一调整手段,该基座供置放于一平面上;(b)将该锤重固定于该垂线底端,使该垂线藉由该锤重的重力自然下垂而形成一基准铅垂线;(c)该二光感测元件以上下间隔地设置在该垂线后方位置;(d)将该雷射光源与该柱状透镜固定于该调整平台之该载台上;(e)以该雷射光源放射出雷射光束;(f)以该柱状透镜接收入射之该雷射光束,并经该柱状透镜内部而折射出扇面光线而投射经过该垂线而至该二光感测元件;及(g)以该二光感测元件接收经过该垂线之该扇面光线并产生感测讯号,并经该计算手段计算该感测讯号而得知该扇面光线的投影相对该基准铅垂线是否有偏差角度,当该偏差角度不为零时,则以该调整手段调整该偏差角度至零为止。如请求项第5项所述之垂直度检测器的校正方法,其中,该计算手段计算该偏差角度的方式系利用以下方程式:W=W1-W2@sIMGTIF!d10015.TIF@eIMG!其中,W为该光线的宽度,W1与W2为一该光感测元件二侧之感测点与该垂线的垂距,θ为该偏差角度,d为该二光感测元件的间隔距离。如请求项第6项所述之垂直度检测器的校正方法,其更可计算出偏差角度的解析度△θ,其计算方式是利用以下方程求得:@sIMGTIF!d10016.TIF@eIMG!其中,该二光感测元件的解析度△W。如请求项第5项所述之垂直度检测器的校正方法,其中,该计算手段计算该偏差角度的方式系利用以下方程式:@sIMGTIF!d10017.TIF@eIMG!其中,A为该光线于一该光感测元件的偏差角度,B为该光线于另一该光感测元件的偏差角度,X1与X2为一该光感测元件二侧之感测点与该垂线的垂距,X3与X4为另一该光感测元件二侧之感测点与该垂线的垂距,θ为该偏差角度,△为该光感测元件画素的大小,d为上下该二个光感测元件的间隔距离。如请求项第5项所述之垂直度检测器的校正方法,其中,于步骤(f)与(g)之间,当该扇面光线相对该垂线有明显倾斜时,则先以调整手段调整使该扇面光线与垂线以肉眼观察接近重合,再进行步骤(g)。
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