一种用激光读写测量位移的装置

摘要

本发明公开了一种用激光读出测量位移的代码载体及代码及其读写装置。应用在超精密机械加工领域，该领域优选的测量装置是双频激光干涉仪或光栅位移传感器，它们都是通过累计光脉冲个数来确定位移值，由于结构和测量方式的问题，导致光脉冲丢失，造成累计误差。本发明选择DVD激光干涉结构和绝对值式测量方式，在测量范围内的任意位置，都能直接读出该处对于基准的位移的代码，来确定激光头对于基准的位移。该装置可以把测量精确度逼近分辨率，测量速度快范围大，可用于波长和光折射率测量，角度，长度及坐标测量，DVD母盘，用激光读出测量位移的代码载体母盘及测量光栅的刻制，半导体硅片加工，机床在线测量，模具自动定位和三坐标检测系统。

主权项

一种位移测量装置，包括代码载体、代码读出装置和代码写入装置组成，其特征在于：在代码载体上画一基准线，以这个基准线上任意一点出发的代码轨迹线，距两线交点在基准线上L长位置与基准线倾斜为P的这条轨迹线，代码布置形式是从代码轨迹线与基准线交点开始沿代码轨迹线依次用写入用激光头写入，读出用激光头读出的代码轨迹线上各个位置与基准线的位移值的代码，P取1-5μm，读出用光迹宽度大于轨迹宽度；代码读出装置，它采用DVD读出用激光头，聚焦伺服电路及电源，其特征在于读出代码时，无论是代码载体转动激光头静止，还是代码载体静止激光头移动，它们之间的相对运动的方向是读出用激光头沿着与代码轨迹呈α夹角的方向读出一段代码轨迹的，它们之间的运动速度与写入该代码的速度一致，对激光头上的寻迹绕组本身进行短路，或者不设置寻迹机构，代码数值及位移数值通过A/D转换器写入存储器，读出用激光头将读过的位移代码经过填实送入缓存器，CPU把缓存器中的代码与存储器中的代码比较，找到内存中一段与读出的那段上有两个以上的代码相同，其中有一个代码在这段的一端上，用这段内存代替读出的那段代码，确定这段代码中间的那一个代码以及它的对于基准的位移值，通过D/A转换将位移数值通过显示器显示出来，键盘用来控制整个装置的工作状态包括键入代码及位移值，送进机构驱动读出用激光头去读取代码，代码载体驱动器是使碟形或圆筒形代码载体转动的驱动电机；代码写入装置，它包括DVD写入用激光头，聚焦驱动，及电源，其特征在于，代码数值及与之对应的位移数值经过A/D转换存入存储器，通过CPU将代码变成写入用调制信号，通过写入驱动使激光头发出写入用光脉冲，电机驱动，驱动电机用来使碟形或圆筒形代码载体转动，送进机构，用来驱动写入用激光头在代码载体上沿代码轨迹线依次写入代码，键入控制用来控制整个装置的工作状态，通过监视器了解装置的运行情况和查阅内存。