一种激光测距机光轴调校装置的制作方法

1.本实用新型属于光学设备领域，更具体地说，涉及一种激光测距机光轴调校装置。


背景技术：

2.激光测距机是利用调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定的仪器，广泛用于地形测量、战场测量、坦克、飞机、舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等，它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
3.激光测距机在投入使用前，需要同轴度进行检测，调校其激光光轴和观测目镜光轴的偏差，现有的光轴调校通常利用大口径、长焦距的平行光管进行调节，这种方式设备体积过大，占地至少三米以上，且设备成本高，操作麻烦，在实际使用中有诸多不便。
4.经检索，中国专利公开号：cn 106092143 a；公开日：2016年11月09日；公开了一种激光测距机的光轴调校系统，包括测距机以及其发出的瞄准轴、发射轴和接收轴，以及一球面聚焦镜、一接收屏、第一平面反射镜和第二平面反射镜测距机发出的光轴，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。该申请案的装置虽然一定程度上减少了设备占地面积，但是在实际使用过程中存在观测不方便，调校量不确定等问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题至少之一，本实用新型采用如下的技术方案。
6.一种激光测距机光轴调校装置，包括：
7.机体；
8.装配单元，其设于机体一端顶部，用于装夹激光测距机；
9.光学单元，其设于机体另一端顶部；光学单元包括依次同轴设置的角镜、短焦距物镜、分划镜和coms相机，角镜靠近装配单元设置，coms相机远离装配单元设置；分划镜上方设有相纸光源，相纸光源和分划镜间设有相纸；还包括，
10.交互单元，其与coms相机信号连接，将coms相机的成像呈现给用户。
11.进一步地，所述光学单元的coms相机和分划镜之间同轴设置截止滤光片。
12.进一步地，所述光学单元还包括分划光源，其设于机体一端端部，分划光源与coms相机同轴设置。
13.进一步地，所述光学单元还包括安装架，其固定于机体另一端顶面；短焦距物镜、分划镜、coms相机、相纸光源、相纸和截止滤光片均安装于安装架中；还包括，
14.转动座，其转动连接于安装架靠近装配单元的端部，角镜固定设置于转动座中。
15.进一步地，所述装配单元包括：
16.夹具座，其固定连接于机体一端顶面；
17.夹具，其配合安装于夹具座顶部，夹具包括固定槽和防护板，固定槽开设于夹具顶部，用于安装固定激光测距机，防护板为形成于夹具上的板状结构，防护板将激光测距机的
启动开关遮挡。
18.进一步地，所述装配单元还包括保护机构，其设于夹具座与光学单元之间，保护机构包括：
19.安装筒，其竖置设置于机体顶部；
20.触发开关，其设于安装筒底部，触发开关被压下后触发；
21.保护窗，其包括铝板、窗口和安装杆，窗口开设于铝板上，窗口中固定有滤光镜片，安装杆竖直固定于铝板底部，安装杆与安装筒可拆卸连接；
22.所述保护窗安装到位后，窗口正对夹具上夹持的激光测距机的物镜。
23.进一步地，还包括校正机构，其包括：
24.定位座，其与激光测距机的物镜组配合连接，定位座一端面上形成有角度标记线；
25.偏心环厚边扳手，其为环形，配合卡接在定位座一端面的卡槽上；
26.物镜框厚边扳手，其为环形，配合卡接在偏心环厚边扳手一端面的卡槽上。
27.有益效果
28.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
29.（1）本实用新型的激光测距机光轴调校装置，通过光学系统的设计，大大减小了调校装置的占地空间，且精度高，本装置将coms相机的成像结果传输到交互界面显示，方便用户观察判断操作；
30.（2）本实用新型的激光测距机光轴调校装置，光学系统中截止滤光片的设置能够衰减激光能量，有效延长coms相机的使用寿命，避免coms相机被激光损坏；
31.（3）本实用新型的激光测距机光轴调校装置，装配单元的夹具上设有防护板，可以有效防止调校过程中误触激光测距机的启动开关，避免误操作损坏激光测距机；
32.（4）本实用新型的激光测距机光轴调校装置，保护机构的保护窗可以防止反射激光对激光测距机的损伤；
33.（5）本实用新型的激光测距机光轴调校装置，保护机构与夹具的防护板双重保险，确保调校过程中不会因误操作损伤激光测距机；
34.（6）本实用新型结构简单，设计合理，易于操作。
附图说明
35.图1为本实用新型的激光测距机光轴调校装置主视图；
36.图2为本实用新型的激光测距机光轴调校装置俯视图；
37.图3为本实用新型光学系统部分结构示意图；
38.图4为本实用新型的一种夹具结构示意图；
39.图5为本实用新型的另一种夹具结构示意图；
40.图6为本实用新型的又一种夹具结构示意图；
41.图7为本实用新型的其他一种夹具结构示意图；
42.图8为本实用新型的一种保护窗示意图；
43.图9为本实用新型的保护窗窗口处剖视图；
44.图10为本实用新型的另一种保护窗示意图；
45.图11为实施例3的激光测距机光轴调校装置主视图；
46.图12为本实用新型的一种校正机构主视图；
47.图13为图12的校正机构俯视图；
48.图14为本实用新型的另一种校正机构主视图；
49.图15为图14的校正机构俯视图；
50.图16为本实用新型的又一种校正机构主视角剖视图；
51.图17为图16的校正机构俯视图。
52.图中：
53.1、机体；10、激光发射开关；11、相纸照明开关；12、分划光源开关；13、电源开关；
54.2、装配单元；20、夹具座；200、俯仰微调旋钮；201、方向微调旋钮；21、夹具；210、固定槽；211、防护板；22、保护机构；220、安装筒；221、触发开关；222、保护窗；2220、铝板；2221、窗口；2222、安装杆；2223、滤光镜片；
55.3、光学单元；30、安装架；31、角镜；310、转动座；32、短焦距物镜；33、分划镜；34、coms相机；35、相纸光源；36、相纸；37、截止滤光片；38、分划光源；
56.4、交互单元；40、计算机；41、显示模块；
57.5、校正机构；50、定位座；51、偏心环厚边扳手；52、物镜框厚边扳手；53、刻度圈一；54、锁紧圈；55、刻度圈二。
具体实施方式
58.下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。
59.实施例1
60.本实施例的激光测距机光轴调校装置，包括：
61.机体1；
62.装配单元2，其设于机体1一端顶部，用于装夹激光测距机；
63.光学单元3，其设于机体1另一端顶部；光学单元3包括依次同轴设置的角镜31、短焦距物镜32、分划镜33和coms相机34，角镜31靠近装配单元2设置，coms相机34远离装配单元2设置；分划镜33上方设有相纸光源35，相纸光源35和分划镜33间设有相纸36；还包括，
64.交互单元4，其与coms相机34信号连接，将coms相机34的成像呈现给用户。
65.本实施例的激光测距机光轴调校装置，如图1和图2所示，在机体1上设有供本装置工作的电源输入接口及触发激光测距机工作的输出接口，使用时用电源线插在电源输入接口上为本装置提供220v，50hz的电源，并将触发连接线缆一端与机体1的输出接口插接，另一端与激光测距机的外接电缆插座连接，在机体1上还设置有激光发射开关10，在激光测距机装配调试到位后，通过按下激光发射开关10使激光测距机发出激光。
66.从图1视角看去，装配单元2位于机体1左端顶部，激光测距机在装配单元2上装配好后，与机体1通过电缆连接，激光测距机自身电源需拆下，在调校过程中激光测距机的启动由机体1上的开关控制。
67.本实施例的光学单元3如图1和图3所示，光学单元3设于机体1右端顶部，从左至右依次为角镜31、短焦距物镜32、分划镜33和coms相机34，分划镜33上方设有相纸光源35，相纸光源35和分划镜33间设有相纸36；其中角镜31为高反射率锥体棱镜，角镜31有两种位置状态，与短焦距物镜32同轴的位置状态用于显示激光光斑时设置，移开角镜31的位置状态
用于显示目镜十字分划线时设置；短焦距物镜32的设置可以有效缩短光学单元3的需求空间，从而减少本装置所需的体积；本实施例的分划镜33倾斜布置，分划镜33的两面分别镀有1064nm和1540nm膜以适配不同型号的激光测距机；相纸光源35个相纸36的设置时为了形成激光光斑，然后通过分划镜33和角镜31，将光斑成像在coms相机34上。
68.本实施例的交互单元4包括计算机40和显示模块41等，计算机40为嵌入式工业计算机，计算机40与coms相机34通过usb连接线连接，coms相机34中成像的数据信息传输至计算机40后，经过计算机40的处理，最终在显示模块41如显示器上呈现出来供用户观察。
69.本实施例的激光测距机光轴调校装置使用方法如下，先将激光测距机取下自身电源后装配在装配单元2上，触发连接线缆将激光测距机和机体1的相应接口连接，移开角镜31，从显示模块41上观察激光测距机目镜观瞄系统的十字分划线是否与显示模块41上设定的十字分划线位置对正，若不对正，通过调整装配位置来确保对正，对正后插入相纸36并打开相纸光源35，可以在显示模块41上观察到光斑，然后在机体1上打开开关发射激光，激光发射完毕后将角镜31移动到与短焦距物镜32同轴，此时可以在显示模块41上看到相纸36上新打的激光光斑，通过判断两处光斑的偏差来确定是否需要对被检测的激光测距机的瞄准光轴与激光发射光轴进行校正。
70.实施例2
71.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1的基础上做进一步改进，所述光学单元3的coms相机34和分划镜33之间同轴设置截止滤光片37。
72.如图1和图3所示，本实施例的截止滤光片37为可见光高透红外截止滤光片，能够衰减激光能量，有效延长coms相机34的使用寿命，避免coms相机34被激光损坏。
73.实施例3
74.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1和2的基础上做进一步改进，所述光学单元3还包括分划光源38，其设于机体1一端端部，分划光源38与coms相机34同轴设置。
75.如图11所示，当激光测距机在装配单元2上装配后，分划光源38在激光测距机的目镜测打光，在交互单元4的显示模块41上观察激光测距机目镜观瞄系统的十字分划线时，若存在十字分划线亮度过暗的情况，可通过调亮分划光源38亮度来照亮十字分划线，方便后续操作进行。
76.实施例4
77.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1~3的基础上做进一步改进，所述光学单元3还包括安装架30，其固定于机体1另一端顶面；短焦距物镜32、分划镜33、coms相机34、相纸光源35、相纸36和截止滤光片37均安装于安装架30中；还包括，
78.转动座310，其转动连接于安装架30靠近装配单元2的端部，角镜31固定设置于转动座310中。
79.如图1和图2所示，光学单元3中除分划光源38外的各结构件均稳定安装于安装架30上，由于角镜31在装置使用时有两种不同的位置状态需要调节，因此通过可转动转动座310固定角镜31，转动座310的一处极限位置即为角镜31与短焦距物镜32同轴时的位置，由此方便角镜31在使用过程中的移开与复位。
80.实施例5
81.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1~4的基础上做进一步改进，所述装配单元2包括：
82.夹具座20，其固定连接于机体1一端顶面；
83.夹具21，其配合安装于夹具座20顶部，夹具21包括固定槽210和防护板211，固定槽210开设于夹具21顶部，用于安装固定激光测距机，防护板211为形成于夹具21上的板状结构，防护板211将激光测距机的启动开关遮挡。
84.本实施例的夹具座20的设置位置如图1所示，在夹具座20的顶部开设燕尾槽用于与夹具21配合连接，夹具座20上设有一处俯仰微调旋钮200及一处方向微调旋钮201，当激光测距机装配在夹具21上后，夹具21固定在夹具座20上，通过交互单元4的显示模块41观察激光测距机目镜观瞄系统的十字分划线是否与显示模块41上设定的十字分划线位置对正时，若不对正，可通过旋拧俯仰微调旋钮200及方向微调旋钮201来进行对正调整。
85.如图4、图5、图6和图7所示，分别示出了不同型号的激光测距机所适配的夹具21形状，这些夹具21均具备共同的特征即固定槽210和防护板211，固定槽210一般为燕尾槽，和各型号的激光测距机底部配合装夹固定，防护板211为固定在夹具21主体上的“匚”型板，当激光测距机固定在夹具21上后，“匚”型的防护板211可以将激光测距机的启动开关遮挡，防止用户误触开关的操作行为的发生，在调校装置使用过程中，若误触激光测距机的启动开关会造成激光测距机的损坏，因此本夹具21能有效提供保险措施。
86.实施例6
87.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1~5的基础上做进一步改进，所述装配单元2还包括保护机构22，其设于夹具座20与光学单元3之间，保护机构22包括：
88.安装筒220，其竖置设置于机体1顶部；
89.触发开关221，其设于安装筒220底部，触发开关221被压下后触发；
90.保护窗222，其包括铝板2220、窗口2221和安装杆2222，窗口2221开设于铝板2220上，窗口2221中固定有滤光镜片2223，安装杆2222竖直固定于铝板2220底部，安装杆2222与安装筒220可拆卸连接；
91.所述保护窗222安装到位后，窗口2221正对夹具21上夹持的激光测距机的物镜。
92.本实施例中保护窗222的安装杆2222插接于安装筒220中后触发触发开关221，触发开关221未触发时，无法通过启动机体1上的开关来发射激光，触发开关221触发后启动机体1的开关才能使激光测距机发射激光。
93.本实施例的保护窗222如图8和图10所示，分别对应了不同型号的激光测距机所配合使用的保护窗222，区别在于铝板2220上的窗口2221开设位置不同，窗口2221的开设位置对应激光测距机在夹具21上装配到位后物镜的位置，窗口2221结构如图9所示，在窗口2221上安装有滤光镜片2223，激光测距机发射的激光穿过窗口2221，铝板2220可以有效防止反射的激光照射到激光测距机的物镜上损坏激光测距机。
94.本实施例的保护机构22为保护激光测距机提供又一道保障，保护窗222能有效防止激光反射对激光测距机的损伤，因此只有保护窗222插接到位后才能通过机体1上的开关发射激光，同时夹具21上的防护板211防止误触激光测距机启动开关损坏激光测距机，双重保险确保了不会对激光测距机产生损坏。
95.实施例7
96.本实施例的激光测距机光轴调校装置，在实施例1~6的基础上做进一步改进，还包括校正机构5，其包括：
97.定位座50，其与激光测距机的物镜组配合连接，定位座50一端面上形成有角度标记线；
98.偏心环厚边扳手51，其为环形，配合卡接在定位座50一端面的卡槽上；
99.物镜框厚边扳手52，其为环形，配合卡接在偏心环厚边扳手51一端面的卡槽上。
100.当通过显示模块41上呈现的coms相机34的成像确定待检测激光测距机的光轴需要调校后，即可采用本实施例的校正机构5对激光测距机光轴进行校正。
101.图12和图13、图14和图15，分别示出了不同型号的激光测距机所采用的校正机构5，这两种校正机构5共同点在于均具有定位座50、偏心环厚边扳手51和物镜框厚边扳手52，激光测距机的物镜组压圈拆下后，即可将定位座50装配上去，在定位座50远离激光测距机物镜的一端面上形成有环形的卡槽，用于卡接偏心环厚边扳手51和物镜框厚边扳手52，偏心环厚边扳手51和物镜框厚边扳手52卡接后，会分别与激光测距机的偏心环及物镜框相对固定，在卡槽的外圈还形成有角度标记线，呈环形的偏心环厚边扳手51的侧壁上沿轴线方向形成有一刻线，可以通过该刻线对应的角度标记线确定一角度值；物镜框厚边扳手52的侧壁上沿轴线方向也形成有一刻线，可以通过该刻线对应的角度标记线确定一角度值；用户可根据显示模块41上显示的结果，通过分别旋拧偏心环厚边扳手51及物镜框厚边扳手52来对激光测距机的偏心环与物镜框进行校正，以克服光轴偏差的问题。
102.进一步地，图16和图17示出了另一种校正机构5的结构示意图，这种校正机构5包括：
103.刻度圈一53，其呈环形，侧壁上形成有刻度线；
104.锁紧圈54，其用于锁紧本校正机构5的刻度圈一53和刻度圈二55；
105.刻度圈二55，其呈环形，侧壁上形成有刻度线；
106.物镜框厚边扳手52，其与激光测距机物镜框传动连接。
107.这种校正机构5使用时，先拆下激光测距机大压圈，依次在激光测距机物镜筒上套入刻度圈一53、锁紧圈54、刻度圈二55和物镜框厚边扳手52，根据刻度圈一53和刻度圈二55上初始对应的角度值，结合显示模块41上的显示，通过旋转物镜框厚边扳手52调整物镜框角度，通过拔针波动调整偏心环角度。
108.实施例8
109.本实施例的激光测距机光轴调校装置的使用方法，具体步骤如下：
110.将被检测激光测距机拆下自身电源，然后夹持在对应型号的夹具21上，确保夹具21的防护板211遮挡了激光测距机的启动开关，然后将夹具21固定在夹具座20上；
111.用触发连接电缆分别连接在机体1的插口和激光测距机的外接电缆插座上，用电源线插在机体1的电源输入接口上，给本装置提供220v，50hz的电源，然后按下机体1上的电源开关13，并打开交互单元4的计算机40和显示模块41；
112.将光学单元3的角镜31通过转动座310上移，使角镜31处于与短焦距物镜32非同轴的位置，coms相机34将采集到的激光测距机目镜观瞄系统中的十字分划线位置呈现在显示模块41上，显示模块41上有一标定的十字分划线基准位置，通过调节夹具座20的俯仰微调旋钮200和方向微调旋钮201，使激光测距机目镜观瞄系统中的十字分划线与基准位置重
合，若遇到呈现的十字分划线亮度过暗的情况，可通过分划光源开关12打开分划光源38，调整亮度；
113.选对应型号的保护窗222插入保护机构22的安装筒220中，触发触发开关221；
114.通过按动相纸照明开关11将相纸光源35打开，并往安装架30上的相纸座口插入一小片相纸36，相纸36的激光光斑灼烧面向下；
115.按下机体1上的激光发射开关10发射激光；
116.激光发射完毕后，转动转动座310，使角镜31与短焦距物镜32同轴，此时通过coms相机34呈现在显示模块41上，可以看到相纸36上新打出的激光光斑；
117.由此判断待检测激光测距机的瞄准光轴与激光发射光轴的误差是否需要调校；
118.若需要调校，则采用校正机构5；
119.先将保护窗222取出，并拆下激光测距机的物镜组压圈，然后装配定位座50、偏心环厚边扳手51和物镜框厚边扳手52，结合显示模块41上的显示，通过旋动对应扳手来对偏心环、物镜框进行校正，以克服光轴偏差的问题。
120.本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。