专利名称：数字水准仪传感器定位与调整机构的制作方法
技术领域：
数字水准仪传感器定位与调整机构技术领域'本实用新型涉及一种数字水准仪的关键元器件光电传感器(如CCD)的定位与调整机构，以及分光棱镜的定位与调整机构，以及包括 上述机构的数字水准仪。
背景技术：
数字水准仪是在传统光学自动安平水准仪增加一套电子读数系 统，实现自动标尺读数。其光学系统如图1所示。分光棱镜将进入望远 镜系统的成像光线分为两路， 一路透过分光棱镜进入目镜供人眼观察照 准目标，另一路光线经分光棱镜反射进入光电传感器(如CCD等)， 供电子读数系统判读标尺。现有数字水准仪的分光棱镜与传感器系统的光学系统原理基本相 同，而机械结构各不相同，主要有以下两种 一种方案的特点是将分光 棱镜与分划板固定在同 一个金属零件上，分光棱镜的顶面或底面为定位 面，传感器CCD为面阵CCD,传感器调整只有光轴方向和绕光轴旋转 着两个方向的调整。另 一种方案的特点是分光棱镜固定在分光棱镜座 上，通过分光棱镜座在水平面内的平移与旋转调整分光棱镜的位置，分 光棱镜座用螺钉固定在仪器的壳体上。而传感器通过弯板与分光棱镜座 连接，利用连接螺钉处的通孔间隙可使传感器绕光轴旋转。弯板与分光 棱镜座的接触面采用顶拉机构连接，接触面中部圆柱销作为支点，旋转 两零件的连接螺钉可使传感器的光线接收面垂直于光轴。
上述第 一种方案中，由于分光棱镜和分划板固定在同 一个零件上， 分划板调整(分划板调整即I角调整属用户可调项目)会引起分光棱镜的位置变化；而上述第二种方案中，虽然传感器与分划板的调整互不影 响，但连接传感器的弯板形状稳定性差，顶拉机构由于其点接触结构使 定位可靠性远不如面接触结构。棱镜的水平方向位置(棱镜侧向位置) 的调整通过棱镜座的平移结构实现。上述两方案中棱镜都是用顶面(或 底面)定位，最重要的侧面定位要么定位精度低，要么需要安排专门的 调整机构。发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种定位可靠和装调工艺性 好的数字水准仪的关键元器件光电传感器(如分光棱镜和传感器等)的 定位与调整机构。本实用.新型数字水准仪传感器定位与调整机构包括传感器连接 件、传感器固定支架及螺钉，传感器连接件与传感器采用面接触固定连 接，传感器固定支架包括两个侧臂， 一个侧臂上设置长孔，螺钉通过长 孔可以沿垂直于光轴的水平方向移动，螺钉通过长孔将传感器连接件固 定在传感器固定支架上；传感器固定支架另一个侧臂上设置平行于光轴 方向的螺紋通孔，通过与螺紋通孔配合的旋转螺钉调整传感器沿光轴方 向的位置。上述数字水准仪传感器定位与调整机构还可以包括在设置平行于 光轴方向螺紋通孔的传感器固定支架侧臂与数字水准仪壳体之间设置弹 簧或弹簧片，弹簧(片)的作用是使传感器固定支架能够随着旋转螺钉 的旋转灵敏移动。
上述数字水准4义传感器定位与调整机构还可以包括传感器固定支 架通过螺钉与数字水准仪壳体固定，传感器固定支架与数字水准仪壳体 之间采用面接触，壳体上设置长孔，便于将传感器固定支架固定在适宜位置。一种数字水准仪，包括上述传感器定位与调整机构。 本实用新型数字水准仪中，分光棱镜定位机构可以为分光棱镜的 定位面设置在棱镜侧面，分光棱镜座固定在壳体上，分划板的调整不会 影响到分光棱镜的位置。与现有技术相比，本实用新型方案在一个狭小的空间里设计了传感 器与分光棱镜的定位、调整机构，同时保证了装调快捷和定位可靠。本 方案中分光棱镜采用侧面定位，传感器调整机构中的零件全部为面接 触，调整快捷，无弹性变形，定位可靠。普通的加工方法既可保证传感 器定位的准确和可靠性。垂直方向由于棱镜尺寸有设计裕量，不存在定 位困难问题。
图l是数字水准仪光学系统示意图。图2是本实用新型数字水准仪传感器与光棱镜一种具体定位、调整 机构结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型数字水准仪传感器与分光棱镜 的定位、调整机构的结构和功能。如图l'所示，数字水准仪光学系统一般包括大物镜组1、调焦镜组 2、阿贝棱镜3、分光棱镜4、传感器5、分划板6、目镜组7。分光棱
镜4将进入望远镜系统的成像光线分为两路， 一路透过分光棱镜进入目 镜供人眼观察照准目标，另 一路光线经分光棱镜反射进入传感器(如 CCD等)，供电子读数系统判读标尺。本实用新型数字水准仪传感器定位与调整机构包括传感器连接件 18、传感器固定支架22及相应的螺钉等，传感器连接件18与传感器17 采用面接触方式固定连接。传感器固定支架22釆用双侧臂结构，传感 器固定支架22的一个侧臂上设置长孔(台阶孔)，螺钉19通过长孔可 以沿垂直于光轴的水平方向移动，螺钉19通过长孔将传感器连接件18 固定在传感器固定支架22适宜位置上；传感器固定支架22另一个侧臂 上设置平行于光轴方向的螺紋通孔，通过与螺紋通孔配合的旋转螺钉 21调整传碼器17沿光轴方向的位置。松开螺钉12和固定螺钉19可使 传感器分别沿光轴方向和垂直于光轴的水平方向移动。其中沿光轴方向 的调整可以通过旋转螺钉21来实现，移动到所需位置后，通过固定螺 钉19固定。在设置平行于光轴方向的螺紋通孔的传感器固定支架侧臂 与数字水准仪壳体之间设置弹簧或弹簧片20,弹簧(片)的作用是使 传感器固定支架能够随着旋转螺钉的旋转灵敏移动。传感器固定支架 22通过螺钉与数字水准仪壳体11固定，传感器固定支架22与数字水准 仪壳体11之间采用面接触，壳体11上设置长孔，固定螺钉12通过长 孔将传感器'17固定在适宜位置。传感器固定支架22为台阶状，所述固 定支架22两侧臂形成两个台阶面，以物镜方向为参考方向，两台阶面 在水平垂直方向的高度不同。如果传感器17垂直设置在分光棱镜16的 右方，固定传感器连接件18的侧臂垂直位置较左，靠近分光棱镜16; 设置旋转螺钉21的侧臂垂直位置较右，靠近数字水准仪壳体。如果传 感器17垂直设置在分光棱镜16的左方，则传感器固定支架22两个侧
臂的垂直位置相反即固定传感器连接件的侧臂垂直位置较右，设置旋 转螺钉的侧臂垂直位置较左。本实用新型数字水准仪中，分光棱镜16的定位面设置在棱镜侧 面，分光棱镜座15固定在壳体上，分划板13固定在分划板座14上， 分划板13的调整不会影响到分光棱镜16的位置。分光棱镜座15上分 光棱镜16—侧为凹形槽结构， 一方面能够对分光棱4竟16的侧面进行定 位，另一方面，增加了分光棱镜座15中部的强度和刚度。
权利要求1、一种数字水准仪传感器定位与调整机构，包括传感器连接件、传感器固定支架及螺钉，其特征在于所述的传感器连接件与传感器采用面接触固定连接，传感器固定支架包括两个侧臂，一个侧臂上设置长孔，螺钉通过长孔可以沿垂直于光轴的水平方向移动，螺钉通过长孔将传感器连接件固定在传感器固定支架上；传感器固定支架另一个侧臂上设置平行于光轴方向的螺纹通孔，通过与螺纹通孔配合的旋转螺钉调整传感器沿光轴方向的位置。
2、 按照权利要求1所述的机构，其特征在于所述数字水准仪传 感器定位与调整机构包括在设置平行于光轴方向螺紋通孔的传感器固 定支架侧臂与数字水准仪壳体之间设置弹簧或弹簧片。
3、 按照权利要求1所述的机构，其特征在于所述数字水准仪传 感器定位与调整机构包括传感器固定支架通过螺钉与数字水准仪壳体 固定，传感器固定支架与数字水准仪壳体之间采用面接触，壳体上设置 长孔，便于将传感器固定支架固定在适宜位置。
4、 按照权利要求1所述的机构，其特征在于所述的传感器固定 支架为台阶状，传感器垂直设置在分光棱镜的右方，固定传感器连接件 的侧臂垂直位置较左，设置旋转螺钉的侧臂垂直位置较右；或传感器垂 直设置在分光棱镜的左方，固定传感器连接件的侧臂垂直位置较右，设 置旋转螺钉的侧臂垂直位置较左。
5、 按照权利要求4所述的机构，其特征在于所述固定支架两侧臂形成两个台阶面，以物镜方向为参考方向，两台阶面在水平垂直方向 的高度不同。
6、 一种数字水准仪，其特征在于包括权利要求1 5任一权利要 求所述传感器定位与调整机构。
7、 按照权利要求6所述的数字水准仪，其特征在于所述的数字 水准仪还包括带有分光棱镜座的分光棱镜，所述分光棱镜的定位面设置 在棱镜侧面，所述分光棱镜座固定在壳体上。
8、 按照权利要求7所述的数字水准仪，其特征在于所述分光棱 镜座上分光棱镜的一侧为凹形槽结构。
专利摘要本实用新型公开了一种数字水准仪传感器定位与调整机构以及使用该机构的数字水准仪。其中传感器定位与调整机构包括传感器连接件、传感器固定支架及螺钉等，传感器连接件与传感器固定连接，传感器固定支架包括两个侧臂，一个侧臂上设置长孔，螺钉通过长孔可以沿垂直于光轴的水平方向移动，螺钉通过长孔将传感器连接件固定在传感器固定支架适宜位置上；传感器固定支架另一个侧臂上设置平行于光轴方向的螺纹通孔，通过与螺纹通孔配合的旋转螺钉调整传感器沿光轴方向的位置。与现有技术相比，本实用新型方案同时保证了装调快捷和定位可靠。各部件采用面接触，无弹性变形，定位可靠。普通的加工方法既可保证传感器定位的准确和可靠性。
文档编号G01C5/00GK201034585SQ20062015810
公开日2008年3月12日 申请日期2006年11月7日 优先权日2006年11月7日
发明者江 阙 申请人:北京博飞仪器股份有限公司