一種激光測距機的光軸調校系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光測距機的光軸調校系統，包括測距機發出的瞄準軸、發射軸、接收軸，焦距為f的球面聚焦鏡、接收屏，還包括第一平面反射鏡、第二平面反射鏡，球面聚焦鏡與垂直方向具有Φ夾角，測距機、第一平面反射鏡同向放置在距離球面聚焦鏡的六分之一焦距f處，第二平面反射鏡放置在與球面聚焦鏡同向的垂直方向，接收屏與第二平面反射鏡同向放置；測距機發出的光軸，經球面聚焦鏡后，在第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間進行多次反射，最后在接收屏上聚焦。本實用新型的優點是大大縮小了調軸場地，從而給操作人員帶來了很大的方便，同時能夠大大降低實驗儀器成本，方便于研制成調軸儀器，利于調軸儀的工程化生產。
【專利說明】
一種激光測距機的光軸調校系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及激光探測領域，特別是一種激光測距機的光軸調校系統。
【背景技術】
[0002]激光測距在激光探測、通信、跟蹤、制導、雷達等研究和應用中具有重要的作用。激光測距系統中的三軸平行調節技術是激光測距機研制中的關鍵技術，所謂激光測距機的光軸調校，是指借助于常規的光學儀器或某些調校方法，將測距機的三個光學系統，即發射光學系統(激光器加發射望遠鏡)、接收光學系統(接收望遠鏡)和瞄準光學系統(瞄準望遠鏡)的光軸調校至同一方向上。附圖1所示為傳統的調軸原理圖，I為測距機、2為瞄準軸、3為發射軸、4為接收軸、5為焦距為f的球面聚焦鏡、6為接收屏，三個光軸互相平行，調整時通常是以三軸中其中一軸的光軸為基準，其余兩軸調至與之平行，這樣才能使激光束準確地到達目標，并從目標返回到接收望遠鏡，以達到測距的目的。
[0003]目前的調軸技術采用最多的方案有兩種:
[0004]—種是利用大口徑、長焦距的平行光管進行調節，缺點是:I)成本高，一般需要十幾萬，2)儀器體積大，至少3米多，占用面積大；
[0005]—種是在光學平臺上利用離軸長焦距球面鏡進行調節，缺點是:需要配置4米左右的光學平臺，占用的實驗場地面積更大，成本雖較前者稍低，但仍然需要十萬左右。
【實用新型內容】
[0006]實用新型目的:針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種方便、可行、有效的光軸調校系統。
[0007]技術方案:一種激光測距機的光軸調校系統，包括測距機發出的瞄準軸、發射軸、接收軸，焦距為f的球面聚焦鏡、接收屏，還包括第一平面反射鏡、第二平面反射鏡，球面聚焦鏡與垂直方向具有Φ夾角，測距機、第一平面反射鏡同向放置在距離球面聚焦鏡的六分之一焦距f處，第二平面反射鏡放置在與球面聚焦鏡同向的垂直方向，接收屏與第二平面反射鏡同向放置；
[0008]測距機發出的光軸，經球面聚焦鏡后，在第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間進行多次反射，最后在接收屏上聚焦。
[0009]球面聚焦鏡為大口徑離軸球面反射鏡。
[0010]φ夾角小于球面聚焦鏡所允許的最大偏振角度。
[0011]本實用新型的原理是:
[0012]1、采用大口徑離軸球面反射鏡，與標準球面反射鏡的不同之處在于，離軸球面金屬膜反射鏡可在特定角度下對入射的平行光進行聚焦，使其聚焦在其焦點位置處，根據光路可逆的原理，若測距機的瞄準光學系統光軸、發射系統光軸、接收系統光軸的光通過離軸球面反射鏡軸后焦點在離軸球面反射鏡的焦平面上重合，那么說明這三個系統的光軸是平行的，即達到了調軸的目的；
[0013]2、采用平面反射鏡對光進行多次反射，從而達到增加光程的目的和作用，利用兩面平面反射鏡與入射光呈一定角度放置，光在兩面全反鏡之間來回反射，計算好光的反射次數，最后使其打到接收屏上的光程總和等于球面聚焦鏡焦距值，這樣在保證光程的前提下，大大縮短了對實驗平臺長度的要求。
[0014]有益效果:與現有技術相比，本實用新型的優點是大大縮小了調軸場地，從而給操作人員帶來了很大的方便，同時能夠大大降低實驗儀器成本，方便于研制成調軸儀器，利于調軸儀的工程化生產。
【附圖說明】
[0015]圖1為傳統的調軸原理圖；
[0016]圖2為本實用新型的調軸原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0018]如附圖2所示，一種激光測距機的光軸調校系統，包括測距機I發出的瞄準軸2、發射軸3、接收軸4，球面聚焦鏡5、接收屏6、第一平面反射鏡7、第二平面反射鏡8。球面聚焦鏡采用的是焦距為f的大口徑離軸球面反射鏡，放置時與垂直方向呈Φ夾角，Φ須小于其所允許的最大偏振角度。測距機與第一平面反射鏡放置在距離球面聚焦鏡f/6的位置處，那么光從球面聚焦鏡到第一平面反射鏡的光程L為(f/6)/C0S?。第二平面反射鏡放置在與球面聚焦鏡同向的垂直方向，接收屏與第二平面反射鏡同向放置，與第二平面反射鏡的距離為d，這樣光在第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間進行5次反射，最后到達接收屏上的總光程為f，d為6|L|f。
[0019]具體調節方法:一、測距機、球面聚焦鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、接收屏按照附圖2所示位置擺好，使發射軸發射激光，則激光在接收屏上聚焦為一點，稱之為光斑I，記錄該光斑位置;二、在接收系統的焦點處放一點光源作為指示光，指示光經過接收系統后變成平行光，再經過球面聚焦鏡及第一平面反射鏡、第二平面反射鏡后在接收屏上聚焦為一點，稱之為光斑2，調節接收系統的俯仰和偏擺，使光斑2與光斑I重合;三、通過瞄準軸觀察光斑I(或光斑2)，調節瞄準軸的偏擺和俯仰，使瞄準軸的十字與光斑I或光斑2重合。通過以上三個步驟，使瞄準軸、發射軸、接收軸三個光軸平行，從而達到了調軸的目的。
【主權項】
1.一種激光測距機的光軸調校系統，包括測距機(I)發出的瞄準軸(2)、發射軸(3)、接收軸(4)，焦距為f的球面聚焦鏡(5)、接收屏(6)，其特征在于:還包括第一平面反射鏡(7)、第二平面反射鏡(8)，球面聚焦鏡(5)與垂直方向具有Φ夾角，測距機(I)、第一平面反射鏡(7)同向放置在距離球面聚焦鏡(5)的六分之一焦距f處，第二平面反射鏡(8)放置在與球面聚焦鏡(5)同向的垂直方向，接收屏(6)與第二平面反射鏡(8)同向放置； 測距機(I)發出的光軸，經球面聚焦鏡(5)后，在第一平面反射鏡(7)與第二平面反射鏡(8)之間進行多次反射，最后在接收屏(6)上聚焦。2.根據權利要求1所述的一種激光測距機的光軸調校系統，其特征在于:球面聚焦鏡(5)為大口徑離軸球面反射鏡。3.根據權利要求1所述的一種激光測距機的光軸調校系統，其特征在于:Φ夾角小于球面聚焦鏡(5)所允許的最大偏振角度。
【文檔編號】G01S7/497GK205484801SQ201620137618
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月23日
【發明人】伊肖靜, 林學春, 陳鋒, 吉俊文
【申請人】江蘇中科大港激光科技有限公司