张金云，姚恩涛，贾俊涛

(1.南京航空航天大学自动化学院，江苏 南京210016;2.洛阳电光设备研究所，河南 洛阳471000)

0 引 言

随着光学、机械、电子、计算机的发展，以非接触、高精度为特征的光电检测技术已成为检测技术发展的主要方向［1］，由于扫描电机反射镜的光学特性和电机高速工作的运动特征，所以采用非接触动态测量方法，利用激光自准直测量原理，设计光学测量平台。

1 扫描电机特性参数测试原理

扫描电机是光机电一体化系统中的重要器件，在许多领域，如机器人、自适应光学、精密机械加工、图像扫描等方面有重要作用［2］。扫描电机主要是由反射镜、电机转动轴和伺服电路3部分组成，扫描电机通过电机转动轴带动反射镜在±15°的范围内偏转来实现扫描。扫描电机的结构如图1所示，反射镜面的线性段摆角θ(t)如图2所示，扫描的线性段的有效正摆角为α1，有效负摆角为α2，线性段的起始时间为t0，终止时间为t1，线性段扫描的零点为t3。

图1 扫描电机的结构

图2 反射镜面的摆角曲线

对扫描电机光学成像系统来说，摆角与在敏感元件面上像点的位置关系可如图3所示，摆镜零位时，入射光点经摆镜反射后照在PSD敏感元件中心，保持入射角和传感器位置不变，推导摆镜偏转的θ角与光点经反射后在PSD传感器上的位置差的关系。图3中d为摆角为零位时镜面与PSD几何中心的距离;h为镜面的厚度;α为零位时的入射角;θ为镜面的偏转角;其中:

图3 推导关系

将α+θ=β代入DZ中即得:

由式4看出，在d、h、α已知时，可以得到传感器上光点位置差Δx与摆镜转动角度θ的关系。……