光轴指示调节机构及其指示调节方法与流程

本发明属于光学实验及工程技术领域，具体涉及一种光轴指示调节机构及其指示调节方法。

背景技术：

光学实验中，光路光轴对准及记录介质安置经常需要微调光源来实现对光及瞄准过程，在没有可靠地定位及调节环节的情况下，往往需要利用v型块或者胶结等手段来实现。此方法瞄准过程没有定量控制，造成实验随机性大，效率低等问题。特别是当目标很小时，瞄准光束或激光光斑大于或者接近瞄准目标，使得瞄准过程难以控制。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种光轴指示调节机构及其指示调节方法，解决了现有技术中无法实现光源的准确对光及瞄准的技术问题。

本发明的技术解决方案是：一种光轴指示调节机构，其特殊之处在于：包括固定板和设置在固定板上的多个激光器；其中一个激光器为正向指示激光器，其他激光器是以正向指示激光器为中心呈轴对称布置的反向指示激光器；所述正向指示激光器的激光出射方向为物面方向，所述反向指示激光器的激光出射方向为像面方向。

进一步地，上述固定板的一个侧边上设置有转轴，所述固定板可绕转轴转动。

进一步地，上述固定板外部设置有主壳体，所述主壳体包括垂直于光路设置的前面板和后面板，前面板和后面板上均设置有供激光通过的通光孔和用于锁定固定板的锁止机构。

进一步地，上述锁止机构为电磁铁，所述固定板上设置有电磁铁吸板。

进一步地，上述主壳体的前面板和后面板上均设置有光电开关，所述固定板上设置有与光电开关相对应的光电开关挡板。

进一步地，上述激光器包括激光器本体和激光器外壳，所述激光器本体通过球头关节安装于激光器外壳内，所述激光器外壳与激光器本体之间设置有微调机构。

进一步地，上述微调机构包括在激光器外壳上正交设置的四个调整螺钉，所述调整螺钉的头部顶在激光器本体外壁上。

进一步地，上述微调机构包括在激光器外壳上正交设置的四个微分头，所述微分头的头部顶在激光器本体外壁上。

本发明还提供一种基于上述光轴指示调节机构的光轴指示调节方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将光轴指示调节机构放置于需要调试的光路中；

2)打开正向指示激光器，发出物面指示激光；观察物面指示激光并控制正向指示激光器的微调机构，使物面指示激光照亮目标；

打开反向指示激光器，发出像面指示激光；观察像面指示激光并控制反向指示激光器的微调机构，根据像面指示激光的指示路径放置记录介质或者指示后续光路的对准；

3)完成光路指示后，控制光轴指示调节机构从光路中撤出。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过设置正向指示激光器和反向指示激光器，可以在照明物面目标、增强系统亮度的同时准确指示像面位置，便于记录介质以及后续光学元件的径向对准和安装。

(2)采用本发明提供的光轴指示调节机构可以快速准确地完成光轴的指示调节，提高后续光学元件的瞄准和安装效率。特别是在强辐射等危险较高的应用场合内，可以大幅度减少调试人员在危险环境下的暴露时间，降低操作风险。

附图说明

图1为本发明光轴指示调节机构的较佳实施例结构示意图。

图2为本发明光轴指示调节机构的激光器剖面结构示意图。

图3为本发明光轴指示调节机构的较佳实施例工作状态示意图(进入光路)。

图4为本发明光轴指示调节机构的较佳实施例工作状态示意图(发出激光)。

图5为本发明光轴指示调节机构的较佳实施例工作状态示意图(撤出光路)。

其中，附图标记为：1-主壳体，2-正向指示激光器，3-反向指示激光器，4-固定板，5-驱动电机，6-联轴器，7-转轴，8-光电开关，9-光电开关挡片，10-电磁铁，11-电磁铁吸板，12-前面板，13-后面板，14-通光孔，15-激光器本体，16-激光器外壳，17-调整螺钉，18-物面指示激光，19-像面指示激光，20-物面，21-像面，22-球头关节外圈，23-球头关节内圈。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种光轴指示调节机构，其较佳实施例的结构包括固定板4和设置在固定板4上的多个激光器；其中一个激光器为正向指示激光器2，其他激光器是以正向指示激光器2为中心呈轴对称布置的反向指示激光器3。正向指示激光器2的激光出射方向为物面方向，用于照明靶点，增强系统像面亮度，便于记录介质对准。反向指示激光器3的激光出射方向为像面方向，本实施例中的反向指示激光器数量为四个，在正向指示激光器周围对称布置。四个反向指示激光器发出的细光束与光轴平行(通过调试获得)，因此四束激光指向的方向即为工作光束的经过路径，四个激光点的中心即代表光学系统的光轴，便于后续光学元件的径向对准安装、调节。

固定板4的一个侧边上设置有转轴7，转轴7通过联轴器6与驱动电机5相连。驱动电机5可以驱动固定板4绕转轴7正向、反向旋转，从而实现激光器进入光路或撤离光路。

固定板4外部设置有主壳体1，主壳体1包括垂直于光路设置的前面板12和后面板13，前面板12和后面板13上均设置有供激光通过的通光孔14(如图3至图5所示)。前面板12和后面板13上还分别设置有电磁铁10，固定板4上设置有与电磁铁10相匹配的电磁铁吸板11。当固定板进入光路时，前面板12上的电磁铁通电与固定板上的电磁铁吸板锁定吸合。当固定板撤出光路时，前面板12上的电磁铁断电，同时后面板13上的电磁铁通电与固定板上的电磁铁吸板锁定吸合。

前面板12和后面板13上均设置有光电开关8，固定板4上设置有与光电开关8相匹配的光电开关挡片9。通过光电开关8与光电开关挡片9的配合工作，可以对固定板4进入光路或者撤出光路的状态进行远程监视和控制。

如图2所示，激光器包括激光器本体15和激光器外壳16，激光器本体15通过球头关节安装于激光器外壳16内，其中球头关节包括与激光器外壳16相连的球头关节外圈22和与激光器本体15相连的球头关节内圈23。激光器外壳16上正交设置有四个调整螺钉17，调整螺钉17的头部顶在激光器本体15的外壁上。对于每一个激光器而言，观测激光光斑在与光束垂直的平面内偏离理论目标点的位置，实时调整正交的四个调整螺钉，光斑将会以球头关节为轴移动，直至瞄准效果达到理想状况。

在对调整精度要求较高的情况下，也可以将四个调整螺钉替换为四个高精度的数显微分头，通过测量激光光斑偏离目标点的距离，计算出微分头的调整量，高效可控的完成瞄准过程。

采用本实施例中提供的光轴指示调节机构进行光轴指示调节的工作过程如下：

如图3所示，先将光轴指示调节机构放置于需要调试的光路中。具体是驱动电机5控制固定板4转动到垂直于光轴的位置，前面板12上的电磁铁通电与固定板4上的电磁铁吸板锁定吸合。同时，固定板4上的光电开关挡片9插入前面板12上的光电开关8内，确认固定板4转动到位。

如图4所示，打开正向指示激光器，发出物面指示激光18；观察物面指示激光18并控制正向指示激光器的微调机构，使物面指示激光照亮物面20处的目标；打开反向指示激光器，发出像面指示激光19；观察像面指示激光19并控制反向指示激光器的微调机构，根据像面指示激光的指示路径在像面21处放置记录介质或者指示后续光路的对准。

如图5所示，完成光路指示后，光轴指示调节机构撤出需要调试的光路。具体是驱动电机5控制固定板4转动到平行于于光轴的位置，后面板13上的电磁铁通电与固定板4上的电磁铁吸板锁定吸合。同时，固定板4上的光电开关挡片9插入后面板13上的光电开关，确认固定板4转动到位。