专利名称：激光自准直平行光管的制作方法
技术领域：
本发明属于自动化检测技术领域，涉及一种对光学仪器领域中的位置检测装置的改进。
光学自准平行自准仪简称平行光管，是光线方位(方向)检测仪器。传统检测方法是利用自准仪发出的平行光经被测的光学平行间的瞄准差从而测出被测光学面间的角度位置值，原理见图1，包括有光源1、分划板2、分光镜3、望远物镜4、被测物5、分划板6，目镜7，通常是分测量目镜人眼瞄准形式与光电瞄准形式，由于此种结构采用十字丝及光电振动狭缝结构，需要一定稳定时间，属于静态测量方式，测量精度0.2″，光源发出光能损失大。
本发明的目的在于提供一种适用于动静态测量，测量精度高，光能利用率高的平行光管。
本发明原理如图2所示，包括有激光光源1、聚光镜2、狭缝3、偏振分光镜4、准直物镜5、1/4波片6、被测物7、分光镜8、微调器9、振动狭缝10、光电接收器11(D1、D2)、测微长尺12、目镜13，狭缝3的位置是在平行光管的焦点上，从激光光源1发出水平振动线偏振激光，经透镜2聚焦在狭缝3上，再经偏振分光镜4，全部透射到物镜5上，经1/4波长片6后，射到被测平面7上，反射回1/4波长片6，由来回往返两次经过1/4波长片6，激光束的偏振方向由水平振动改为垂直振动，再经偏振分光镜4时将光全部射到消偏振分光镜8上，分为两路，其中一路透射到狭缝10上，由光电接收器11(D1,D2)接收，用于高速动态目标瞄准，或静态高精度测量；另一路反射到目镜9上，用于静态人眼目标瞄准测量，狭缝10与狭缝3共轭，并都在物镜的焦面上，其中狭缝10与狭缝3的周围为黑铬，中间通光；当被测物面自准时，从光电接收器11(D1,D2)发出的信号如图3所示，水平轴为位移轴，垂直轴为光电接收器11(D1,D2)输出信号幅值，它们的交点A为被测物面的瞄准点位置。
由于发明使用的是两个光电二极管，其动态响应时间在几十纳秒，经电处理提取A点信息时间在0.1μS以内，所以被测物面高速经过光管时，光管可以快速捕获目标。充分利用光源所发出的激光的能量．由于采用偏振分光镜、1/4波片、激光。消除了传统方式中的每经一次棱镜分光损失50％能量。提高了能量利用率4倍以上。测量瞄准精度高。从图3可以看出由于D1和D2是错相信号。提取A点信息的信号斜率提高一倍。与在单路接信号最大值比较，其瞄准分辨率提高近10倍。
本发明可广泛应用于高速运动目标自准时的信息高速提取，如经纬仪、转台、非接触对高速旋转目标的转速测量。角位移传感器动态特性的检测，以及精度的检测。光学平面冷加工件的小角度的检测。
图1已有技术原理2本发明原理3本发明光电接收器信号输出图最佳实施例激光光源1采用半导体激光器、聚光镜2、狭缝3、偏振分光镜4、准直物镜5、1/4波长片6、被测物7、分光镜8、微调器9、振动狭缝10、光电接收器(D1、D2)11、测微长尺12、目镜13。
权利要求
1．一种激光自准直平行光管，包括有聚光镜2、准直物镜5、被测物7、分光镜8、微调器9、振动狭缝10、目镜13，其特征在于狭缝3的位置是在平行光管的焦点上，从激光光源1发出水平振动线偏振激光，经透镜2聚焦在狭缝3上，再经偏振分光镜4，全部透射到物镜5上，经1/4波长片6后，射到被测平面7上，反射回1/4波长片6，由来回往返两次经过1/4波长片6，激光束的偏振方向由水平振动改为垂直振动，再经偏振分光镜4时将光全部射到消偏振分光镜8上，其中50％透射到狭缝10上，由光电接收器11(D1,D2)接收，50％反射到目镜9上。
2．如权利要求1所述的一种一种激光自准直平行光管，其特征还在于狭缝10与狭缝3共轭，并都在物镜的焦面上，其中狭缝10与狭缝3的周围为黑铬，中间通光。
3．如权利要求1所述的一种一种激光自准直平行光管，其特征还在于当被测物面自准时，从光电接收器11(D1,D2)发出信号，水平轴为位移轴，垂直轴为光电接收器11(D1,D2)输出信号幅值，信号的交点A为被测物面的自准点位置。
全文摘要
本实用新型属于自动化检测技术领域,涉及一种对光学仪器领域中的位置检测装置的改进,可广泛应用于高速运动目标自准时的信息高速提取,如:经纬仪、转台、飞机发动机叶片飞行实验平衡检测,角位移传感器动态特性的检测,以及精度的检测,光学平面冷加工件的小角度的检测。
文档编号G01B11/00GK1299956SQ9912261
公开日2001年6月20日 申请日期1999年12月10日 优先权日1999年12月10日
发明者艾华, 郑乃捷, 韩旭东 申请人:中国科学院长春光学精密机械研究所