可变成像模拟距离的数显精密平行光管的制作方法

【技术领域】

本申请涉及光学检测设备的技术领域，具体来说是涉及一种可变成像模拟距离的数显精密平行光管。

背景技术：

随着科技的日益发展，光学仪器也随之应用广泛，而光学仪器是仪器仪表行业中非常重要的组成类别，是工农业生产、资源勘探、空间探索、科学实验、国防建设以及社会生活各个领域不可缺少的观察、测试、分析、控制、记录和传递的工具。

作为装校调整光学仪器的重要工具——平行光管，也是光学量度仪器中的重要组成部分，配用不同的分划板，连同测微目镜头，或显微镜系统，则可以测定透镜组的焦距，鉴别率，及其他成像质量。

但在现有技术中，绝大多数平行光管为固定平行光管，不可调整，满足不了不同待测光学仪器的测试要求，进而影响了平行光管的实用性，且现有平行光管均为机械刻度读数，进而降低了工作效率，同时也是更进一步地降低了平行光管的实用性，使得现有平行光管无法满足于实际需求。

技术实现要素：

本申请所要解决是针对上述现有绝大多数平行光管的焦距为固定焦距，不可调整，且现有平行光管均为机械刻度读数，导致了无法满足实际需求的技术问题，提供一种可变成像模拟距离的数显精密平行光管，可以对待测目标进行不同成像距离的校准和检测，它不仅具有结构简单、且能够大幅度提高平行光管的实用性，同时还能最大限度地提高工作效率，减少操作者的劳动强度。

为解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现：

可变成像模拟距离的数显精密平行光管，包括固定壳体，且还包括：

旋转筒，其与所述固定壳体一端相连接且可绕所述固定壳体轴向旋转；

模拟物镜，其设于所述旋转筒的前侧；

移动筒，其设于所述固定壳体内且其一端与所述旋转筒一端相连接,所述移动筒经所述旋转筒旋转带动沿所述固定壳体轴向往复运动；

分划板，其设于所述移动筒另一端上；

光源组件，其设于所述分划板的后侧，且与所述分划板一同从动于所述移动筒；

数显模组，其设于所述固定壳体上，且其包括用以获取所述分划板的移动距离的获取模组和用于显示的显示模组。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述分划板的移动距离为所述分划板从位于所述模拟物镜焦平面上开始移动的移动距离，所述显示模组显示所述获取模组所获取的所述分划板的移动距离。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述分划板距离所述模拟物镜的距离与待测目标的成像模拟距离满足以下关系：

公式①：x＝f-wdr，

公式②：

其中x为所述分划板的移动距离，f为所述模拟物镜的焦距，wdr为所述分划板距离所述模拟物镜的距离，由公式①得出，wdv为待测目标的成像模拟距离，p1的取值范围为30～500，p2的取值范围为(-1.817e+004)±30％，q1的取值范围为-33.79±30％。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述可变成像模拟距离的数显精密平行光管还包括一计算模组，所述计算模组与所述获取模组以及显示模组相连，并根据所述获取模组获取的所述分划板的移动距离、所述公式①以及公式②计算所述待测目标的成像模拟距离，且将所述待测目标的成像模拟距离输出至所述显示模组显示。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述旋转筒上开设有通光孔，所述通光孔内部设置有所述模拟物镜，所述数显可变模拟距离的精密平行光管还包括固定端盖，所述固定端盖位于所述模拟物镜的前侧，且与所述旋转筒相连接以固定所述模拟物镜。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述分划板位于所述移动筒内部的后端，且其中心轴线与所述光源组件和所述模拟物镜的中心轴线同与所述通光孔的中心轴线重合。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述固定壳体外侧设有第一零位标线，所述旋转筒外侧上设有可与所述第一零位标线相适配的第二零位标线。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述数显模组还包括设于所述固定壳体外侧上的开关按钮和清零按钮，所述开关按钮和所述清零按钮位于所述显示模组一侧并与所述获取模组和所述显示模组电连接。

如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管，所述移动筒外侧上设有外螺纹，所述通光孔内壁的中部上设有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相啮合，使所述旋转筒与所述移动筒螺纹连接；

所述固定壳体的外侧上还设有外环槽，所述外环槽位于所述固定壳体与所述旋转筒的相接处，所述数显可变模拟距离的精密平行光管还包括限位部件和锁紧部件，所述锁紧部件与所述限位部件相连接且位于所述限位部件的外侧，所述限位部件一端贯穿所述旋转筒并伸进所述外环槽，且另一端与所述旋转筒螺纹连接。

利用如上所述的可变成像模拟距离的数显精密平行光管模拟目标距离的方法，包括以下步骤：

步骤一，拧动锁紧部件继而松动限位部件，逆时针旋转旋转筒并旋转至第二零位标线与第一零位标线对齐，此时可确认为模拟无穷远距离的状态；

步骤二，先后打开开关按钮和清零按钮，此时模拟距离即无穷远，光线为平行光束；

步骤三，将待测目标放置于模拟物镜前侧；

步骤四，开启光源组件照亮分划板；

步骤五，顺时针旋转旋转筒带动移动筒沿固定壳体轴向由后往前移动，同时，分划板以及光源组件从动于移动筒，继而数显模组显示出分划板的移动距离，从而根据以下公式①和公式②得出待测目标的成像模拟距离，进而拧动锁紧部件锁紧限位部件；

公式①：x＝f-wdr，

公式②：

其中x为分划板的移动距离，f为模拟物镜的焦距，wdr为分划板距离模拟物镜的距离，由公式①得出，wdv为待测目标的成像模拟距离，p1的取值范围为30～500，p2的取值范围为(-1.817e+004)±30％，q1的取值范围为-33.79±30％；

步骤六，进行待测目标的校准工作。

与现有技术相比，上述申请有如下优点：

本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管通过所述旋转筒旋转带动所述移动筒沿所述固定壳体轴向往复运动，继而带动所述分划板和所述光源组件同时移动，从而可模拟500mm至无穷远的待测目标，再通过所述数显模组电子数字显示所述分划板和所述光源组件的移动距离，进而使本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管可用于装校调整光学仪器。本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管结构设计类似于现有数显千分尺，在测量系统中应用光栅测长和集成电路等技术，以实现将测量结果由数字显示于所述数显模组上，避免了机械式刻度读数，进而能够最大限度地提高工作效率，减少操作者的劳动强度，更是大大地提高了本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管的实用性。

【附图说明】

图1是本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管的主视图。

图2是图1沿剖面线a-a剖开的剖视图a-a。

图3是图1的局部放大视图ⅰ。

图4是图2的局部放大视图ⅱ。

图5是图2的局部放大视图ⅲ.

图6是本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管中所述分划板落置于所述模拟物镜焦平面上时的示意图。

图7是本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管中所述分划板同所述光源组件朝所述模拟物镜移动的示意图。

【具体实施方式】

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

如图1-7所示，可变成像模拟距离的数显精密平行光管，包括固定壳体1、旋转筒2、模拟物镜3、移动筒4、分划板5、光源组件6、数显模组7、固定端盖8、限位部件9以及锁紧部件。

具体地，所述旋转筒2与所述固定壳体1一端相连接且可绕所述固定壳体1轴向旋转。所述模拟物镜3为透镜，且设于所述旋转筒2的前侧。所述移动筒4设于所述固定壳体1内且其一端与所述旋转筒2一端相连接,所述移动筒4经所述旋转筒2旋转带动沿所述固定壳体1轴向往复运动。所述分划板5设于所述移动筒4另一端上。所述光源组件6设于所述分划板5的后侧，且与所述分划板5一同从动于所述移动筒4。所述数显模组7设于所述固定壳体1上，且其包括用以获取所述分划板5的移动距离的获取模组和用于显示的显示模组。

本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管通过所述旋转筒2旋转带动所述移动筒4沿所述固定壳体1轴向往复运动，继而带动所述分划板5和所述光源组件6同时移动，从而可模拟500mm至无穷远的待测目标，再通过所述数显模组7电子数字显示所述分划板5和所述光源组件6的移动距离，进而使本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管可用于装校调整光学仪器。本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管结构设计类似于现有数显千分尺，在测量系统中应用光栅测长和集成电路等技术，以实现将测量结果由数字显示于所述数显模组7上，避免了机械式刻度读数，进而能够最大限度地提高工作效率，减少操作者的劳动强度，更是大大地提高了本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管的实用性。

所述旋转筒2上开设有通光孔21。所述通光孔21内部设置有所述模拟物镜3。所述固定端盖8位于所述模拟物镜3的前侧，且与所述旋转筒2相连接以固定所述模拟物镜3。这样一来，通过所述固定端盖8限位固定所述模拟物镜3，使所述模拟物镜3固定安装于所述旋转筒2上。

所述分划板5位于所述移动筒4内部的后端，且其中心轴线与所述光源组件6和所述模拟物镜3的中心轴线同与所述通光孔21的中心轴线重合。其目的在于可保证光束不被遮挡，进而影响光学仪器的装校调整效果。

所述固定壳体1外侧设有第一零位标线11。所述旋转筒2外侧上设有可与所述第一零位标线11相适配的第二零位标线22。当所述第二零位标线22与第一零位标线11对齐时，所述分划板5落置于所述模拟物镜3焦平面上，进而方便于校准操作员确认所述分划板5回归至零点位置。

所述数显模组7还包括设于所述固定壳体1外侧上的开关按钮71和清零按钮72。所述开关按钮71和所述清零按钮72位于所述显示模组一侧并与所述获取模组和所述显示模组电连接。其目的在于通过所述开关按钮71和所述清零按钮72以达到控制所述获取模组和所述显示模组的目的。

所述移动筒4外侧上设有外螺纹41。所述通光孔21内壁的中部上设有内螺纹211。所述内螺纹211与所述外螺纹41相啮合，使所述旋转筒2与所述移动筒4螺纹连接。所述外螺纹41与所述内螺纹211均为精密螺纹，且通过所述外螺纹41与所述内螺纹211相适配，使所述显示模组可达到0.01mm的显示精度。

所述固定壳体1的外侧上还设有外环槽12。所述外环槽12位于所述固定壳体1与所述旋转筒2的相接处。所述锁紧部件10与所述限位部件9相连接且位于所述限位部件9的外侧。所述限位部件9一端贯穿所述旋转筒2并伸进所述外环槽12，且另一端与所述旋转筒2螺纹连接。其目的在于当所述旋转筒2旋转到位时，可通过所述锁紧部件10拧紧所述限位部件9，进而使所述限位部件9锁紧固定所述移动筒4。

所述限位部件9的数量至少为2件，且沿所述旋转筒2的径向均匀分布。其目的在于使所述移动筒4能够受力均匀。

所述固定壳体1、所述旋转筒2以及所述移动筒4的制作材质均优选为铝合金。其原因在于铝合金具有低密度、较高强度等特点，同时还具有良好的抗腐蚀性能。

所述分划板5为十字叉丝分划板或为波罗板或为鉴别率板或为星点板，根据不同需求以更换不同分划板。

所述分划板5的移动距离为所述分划板5从位于所述模拟物镜3焦平面上开始移动的移动距离，所述显示模组显示所述获取模组所获取的所述分划板5的移动距离。

所述分划板5距离所述模拟物镜3的距离与待测目标的成像模拟距离满足以下关系：

公式①：x＝f-wdr，

公式②：

其中其中x为所述分划板5的移动距离，f为所述模拟物镜3的焦距，wdr为所述分划板5距离所述模拟物镜3的距离，由公式①得出，wdv为待测目标的成像模拟距离，p1的取值范围为30～500，优选为112.7；p2的取值范围为(-1.817e+004)±30％，优选为-1.817e+004；q1的取值范围为-33.79±30％，优选为-33.79；

当所述分划板5落置于所述模拟物镜3焦平面上时，wdv为无穷远，即所以此时的wdr＝p1＝f＝112.7，从而x＝0，所以所述分划板5的移动距离为0mm，进而将所述分划板5落置于所述模拟物镜3焦平面上的位置记为零点位置；

当待测目标所需模拟成像的距离为10m时，依据公式①和公式②可得出所述分划板5的移动距离为-1.44mm；

所以由公式①和公式②依此类推，可得以下数据对照表1。

数据对照表1

备注：上表“待测目标成像模拟距离(m)”在代入公式时，需将单位m转化为单位mm，其中所述对应显示数值为所述分划板5的移动值。

本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管通过利用上述数据对照表1进行校准工作时，可大大方便于校准工作，省去繁多计算，进而大幅度提高校准工作效率。

当然，本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管还可包括一计算模组，所述计算模组与所述获取模组以及显示模组相连，并根据所述获取模组获取的所述分划板5的移动距离、所述公式①以及公式②计算所述待测目标的成像模拟距离，且将所述待测目标的成像模拟距离输出至所述显示模组显示，继而可省去参照数据对照表1的工作，达到进一步提高校准工作的工作效率，同时也是进一步提高本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管的实用性。

本申请利用所述可变成像模拟距离的数显精密平行光管模拟目标距离的方法，包括以下步骤：

步骤一，拧动锁紧部件10继而松动限位部件9，逆时针旋转旋转筒2并旋转至第二零位标线22与第一零位标线11对齐，此时可确认为模拟无穷远距离的状态；

步骤二，先后打开开关按钮71和清零按钮72，此时模拟距离即无穷远，光线为平行光束；

步骤三，将待测目标放置于模拟物镜3前侧；

步骤四，开启光源组件6照亮分划板5；

步骤五，顺时针旋转旋转筒2带动移动筒4沿固定壳体1轴向由后往前移动，同时，分划板5以及光源组件6从动于移动筒4，继而数显模组7显示出分划板5的移动距离，从而根据以下公式①和公式②得出待测目标的成像模拟距离，进而拧动锁紧部件10锁紧限位部件9；

公式①：x＝f-wdr，

公式②：

其中x为所述分划板5的移动距离，f为所述模拟物镜3的焦距，wdr为所述分划板5距离所述模拟物镜3的距离，由公式①得出，wdv为待测目标的成像模拟距离，p1的取值范围为30～500，p2的取值范围为(-1.817e+004)±30％，q1的取值范围为-33.79±30％；

步骤六，进行待测目标的校准工作。

本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管通过所述旋转筒2旋转带动所述移动筒4沿所述固定壳体1轴向往复运动，继而带动所述分划板5和所述光源组件6同时移动，从而可模拟500mm至无穷远的待测目标，再通过所述数显模组7电子数字显示所述分划板5和所述光源组件6的移动距离，进而使本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管可用于装校调整光学仪器。本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管结构设计类似于现有数显千分尺，在测量系统中应用光栅测长和集成电路等技术，以实现将测量结果由数字显示于所述数显模组7上，避免了机械式刻度读数，进而能够最大限度地提高工作效率，减少操作者的劳动强度，更是大大地提高了本申请可变成像模拟距离的数显精密平行光管的实用性。同时本申请结构简单，操作方便，且其可达到8°视场角，比现有5°视场角的平行光管更具有适用性。

综上所述对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式。即使其对本申请作出各种变化，则仍落入在本申请的保护范围。