一种激光测距机的光轴调校系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光测距机的光轴调校系统，包括测距机发出的瞄准轴、发射轴、接收轴，焦距为f的球面聚焦镜、接收屏，还包括第一平面反射镜、第二平面反射镜，球面聚焦镜与垂直方向具有Φ夹角，测距机、第一平面反射镜同向放置在距离球面聚焦镜的六分之一焦距f处，第二平面反射镜放置在与球面聚焦镜同向的垂直方向，接收屏与第二平面反射镜同向放置；测距机发出的光轴，经球面聚焦镜后，在第一平面反射镜与第二平面反射镜之间进行多次反射，最后在接收屏上聚焦。本实用新型的优点是大大缩小了调轴场地，从而给操作人员带来了很大的方便，同时能够大大降低实验仪器成本，方便于研制成调轴仪器，利于调轴仪的工程化生产。
【专利说明】
一种激光测距机的光轴调校系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及激光探测领域，特别是一种激光测距机的光轴调校系统。
【背景技术】
[0002]激光测距在激光探测、通信、跟踪、制导、雷达等研究和应用中具有重要的作用。激光测距系统中的三轴平行调节技术是激光测距机研制中的关键技术，所谓激光测距机的光轴调校，是指借助于常规的光学仪器或某些调校方法，将测距机的三个光学系统，即发射光学系统(激光器加发射望远镜)、接收光学系统(接收望远镜)和瞄准光学系统(瞄准望远镜)的光轴调校至同一方向上。附图1所示为传统的调轴原理图，I为测距机、2为瞄准轴、3为发射轴、4为接收轴、5为焦距为f的球面聚焦镜、6为接收屏，三个光轴互相平行，调整时通常是以三轴中其中一轴的光轴为基准，其余两轴调至与之平行，这样才能使激光束准确地到达目标，并从目标返回到接收望远镜，以达到测距的目的。
[0003]目前的调轴技术采用最多的方案有两种:
[0004]—种是利用大口径、长焦距的平行光管进行调节，缺点是:I)成本高，一般需要十几万，2)仪器体积大，至少3米多，占用面积大；
[0005]—种是在光学平台上利用离轴长焦距球面镜进行调节，缺点是:需要配置4米左右的光学平台，占用的实验场地面积更大，成本虽较前者稍低，但仍然需要十万左右。
【实用新型内容】
[0006]实用新型目的:针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种方便、可行、有效的光轴调校系统。
[0007]技术方案:一种激光测距机的光轴调校系统，包括测距机发出的瞄准轴、发射轴、接收轴，焦距为f的球面聚焦镜、接收屏，还包括第一平面反射镜、第二平面反射镜，球面聚焦镜与垂直方向具有Φ夹角，测距机、第一平面反射镜同向放置在距离球面聚焦镜的六分之一焦距f处，第二平面反射镜放置在与球面聚焦镜同向的垂直方向，接收屏与第二平面反射镜同向放置；
[0008]测距机发出的光轴，经球面聚焦镜后，在第一平面反射镜与第二平面反射镜之间进行多次反射，最后在接收屏上聚焦。
[0009]球面聚焦镜为大口径离轴球面反射镜。
[0010]φ夹角小于球面聚焦镜所允许的最大偏振角度。
[0011]本实用新型的原理是:
[0012]1、采用大口径离轴球面反射镜，与标准球面反射镜的不同之处在于，离轴球面金属膜反射镜可在特定角度下对入射的平行光进行聚焦，使其聚焦在其焦点位置处，根据光路可逆的原理，若测距机的瞄准光学系统光轴、发射系统光轴、接收系统光轴的光通过离轴球面反射镜轴后焦点在离轴球面反射镜的焦平面上重合，那么说明这三个系统的光轴是平行的，即达到了调轴的目的；
[0013]2、采用平面反射镜对光进行多次反射，从而达到增加光程的目的和作用，利用两面平面反射镜与入射光呈一定角度放置，光在两面全反镜之间来回反射，计算好光的反射次数，最后使其打到接收屏上的光程总和等于球面聚焦镜焦距值，这样在保证光程的前提下，大大缩短了对实验平台长度的要求。
[0014]有益效果:与现有技术相比，本实用新型的优点是大大缩小了调轴场地，从而给操作人员带来了很大的方便，同时能够大大降低实验仪器成本，方便于研制成调轴仪器，利于调轴仪的工程化生产。
【附图说明】
[0015]图1为传统的调轴原理图；
[0016]图2为本实用新型的调轴原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0018]如附图2所示，一种激光测距机的光轴调校系统，包括测距机I发出的瞄准轴2、发射轴3、接收轴4，球面聚焦镜5、接收屏6、第一平面反射镜7、第二平面反射镜8。球面聚焦镜采用的是焦距为f的大口径离轴球面反射镜，放置时与垂直方向呈Φ夹角，Φ须小于其所允许的最大偏振角度。测距机与第一平面反射镜放置在距离球面聚焦镜f/6的位置处，那么光从球面聚焦镜到第一平面反射镜的光程L为(f/6)/C0S?。第二平面反射镜放置在与球面聚焦镜同向的垂直方向，接收屏与第二平面反射镜同向放置，与第二平面反射镜的距离为d，这样光在第一平面反射镜与第二平面反射镜之间进行5次反射，最后到达接收屏上的总光程为f，d为6|L|f。
[0019]具体调节方法:一、测距机、球面聚焦镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、接收屏按照附图2所示位置摆好，使发射轴发射激光，则激光在接收屏上聚焦为一点，称之为光斑I，记录该光斑位置;二、在接收系统的焦点处放一点光源作为指示光，指示光经过接收系统后变成平行光，再经过球面聚焦镜及第一平面反射镜、第二平面反射镜后在接收屏上聚焦为一点，称之为光斑2，调节接收系统的俯仰和偏摆，使光斑2与光斑I重合;三、通过瞄准轴观察光斑I(或光斑2)，调节瞄准轴的偏摆和俯仰，使瞄准轴的十字与光斑I或光斑2重合。通过以上三个步骤，使瞄准轴、发射轴、接收轴三个光轴平行，从而达到了调轴的目的。
【主权项】
1.一种激光测距机的光轴调校系统，包括测距机(I)发出的瞄准轴(2)、发射轴(3)、接收轴(4)，焦距为f的球面聚焦镜(5)、接收屏(6)，其特征在于:还包括第一平面反射镜(7)、第二平面反射镜(8)，球面聚焦镜(5)与垂直方向具有Φ夹角，测距机(I)、第一平面反射镜(7)同向放置在距离球面聚焦镜(5)的六分之一焦距f处，第二平面反射镜(8)放置在与球面聚焦镜(5)同向的垂直方向，接收屏(6)与第二平面反射镜(8)同向放置； 测距机(I)发出的光轴，经球面聚焦镜(5)后，在第一平面反射镜(7)与第二平面反射镜(8)之间进行多次反射，最后在接收屏(6)上聚焦。2.根据权利要求1所述的一种激光测距机的光轴调校系统，其特征在于:球面聚焦镜(5)为大口径离轴球面反射镜。3.根据权利要求1所述的一种激光测距机的光轴调校系统，其特征在于:Φ夹角小于球面聚焦镜(5)所允许的最大偏振角度。
【文档编号】G01S7/497GK205484801SQ201620137618
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】伊肖静, 林学春, 陈锋, 吉俊文
【申请人】江苏中科大港激光科技有限公司