本發(fā)明屬于光學(xué)實(shí)驗(yàn)及工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其指示調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，光路光軸對準(zhǔn)及記錄介質(zhì)安置經(jīng)常需要微調(diào)光源來實(shí)現(xiàn)對光及瞄準(zhǔn)過程，在沒有可靠地定位及調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的情況下，往往需要利用v型塊或者膠結(jié)等手段來實(shí)現(xiàn)。此方法瞄準(zhǔn)過程沒有定量控制，造成實(shí)驗(yàn)隨機(jī)性大，效率低等問題。特別是當(dāng)目標(biāo)很小時，瞄準(zhǔn)光束或激光光斑大于或者接近瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使得瞄準(zhǔn)過程難以控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其指示調(diào)節(jié)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)光源的準(zhǔn)確對光及瞄準(zhǔn)的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特殊之處在于：包括固定板和設(shè)置在固定板上的多個激光器；其中一個激光器為正向指示激光器，其他激光器是以正向指示激光器為中心呈軸對稱布置的反向指示激光器；所述正向指示激光器的激光出射方向?yàn)槲锩娣较?，所述反向指示激光器的激光出射方向?yàn)橄衩娣较颉?/p>

進(jìn)一步地，上述固定板的一個側(cè)邊上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，所述固定板可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，上述固定板外部設(shè)置有主殼體，所述主殼體包括垂直于光路設(shè)置的前面板和后面板，前面板和后面板上均設(shè)置有供激光通過的通光孔和用于鎖定固定板的鎖止機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，上述鎖止機(jī)構(gòu)為電磁鐵，所述固定板上設(shè)置有電磁鐵吸板。

進(jìn)一步地，上述主殼體的前面板和后面板上均設(shè)置有光電開關(guān)，所述固定板上設(shè)置有與光電開關(guān)相對應(yīng)的光電開關(guān)擋板。

進(jìn)一步地，上述激光器包括激光器本體和激光器外殼，所述激光器本體通過球頭關(guān)節(jié)安裝于激光器外殼內(nèi)，所述激光器外殼與激光器本體之間設(shè)置有微調(diào)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，上述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括在激光器外殼上正交設(shè)置的四個調(diào)整螺釘，所述調(diào)整螺釘?shù)念^部頂在激光器本體外壁上。

進(jìn)一步地，上述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括在激光器外殼上正交設(shè)置的四個微分頭，所述微分頭的頭部頂在激光器本體外壁上。

本發(fā)明還提供一種基于上述光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的光軸指示調(diào)節(jié)方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)將光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)放置于需要調(diào)試的光路中；

2)打開正向指示激光器，發(fā)出物面指示激光；觀察物面指示激光并控制正向指示激光器的微調(diào)機(jī)構(gòu)，使物面指示激光照亮目標(biāo)；

打開反向指示激光器，發(fā)出像面指示激光；觀察像面指示激光并控制反向指示激光器的微調(diào)機(jī)構(gòu)，根據(jù)像面指示激光的指示路徑放置記錄介質(zhì)或者指示后續(xù)光路的對準(zhǔn)；

3)完成光路指示后，控制光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)從光路中撤出。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明通過設(shè)置正向指示激光器和反向指示激光器，可以在照明物面目標(biāo)、增強(qiáng)系統(tǒng)亮度的同時準(zhǔn)確指示像面位置，便于記錄介質(zhì)以及后續(xù)光學(xué)元件的徑向?qū)?zhǔn)和安裝。

(2)采用本發(fā)明提供的光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以快速準(zhǔn)確地完成光軸的指示調(diào)節(jié)，提高后續(xù)光學(xué)元件的瞄準(zhǔn)和安裝效率。特別是在強(qiáng)輻射等危險(xiǎn)較高的應(yīng)用場合內(nèi)，可以大幅度減少調(diào)試人員在危險(xiǎn)環(huán)境下的暴露時間，降低操作風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的激光器剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例工作狀態(tài)示意圖(進(jìn)入光路)。

圖4為本發(fā)明光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例工作狀態(tài)示意圖(發(fā)出激光)。

圖5為本發(fā)明光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例工作狀態(tài)示意圖(撤出光路)。

其中，附圖標(biāo)記為：1-主殼體，2-正向指示激光器，3-反向指示激光器，4-固定板，5-驅(qū)動電機(jī)，6-聯(lián)軸器，7-轉(zhuǎn)軸，8-光電開關(guān)，9-光電開關(guān)擋片，10-電磁鐵，11-電磁鐵吸板，12-前面板，13-后面板，14-通光孔，15-激光器本體，16-激光器外殼，17-調(diào)整螺釘，18-物面指示激光，19-像面指示激光，20-物面，21-像面，22-球頭關(guān)節(jié)外圈，23-球頭關(guān)節(jié)內(nèi)圈。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本發(fā)明提供了一種光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)包括固定板4和設(shè)置在固定板4上的多個激光器；其中一個激光器為正向指示激光器2，其他激光器是以正向指示激光器2為中心呈軸對稱布置的反向指示激光器3。正向指示激光器2的激光出射方向?yàn)槲锩娣较?，用于照明靶點(diǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)像面亮度，便于記錄介質(zhì)對準(zhǔn)。反向指示激光器3的激光出射方向?yàn)橄衩娣较颍緦?shí)施例中的反向指示激光器數(shù)量為四個，在正向指示激光器周圍對稱布置。四個反向指示激光器發(fā)出的細(xì)光束與光軸平行(通過調(diào)試獲得)，因此四束激光指向的方向即為工作光束的經(jīng)過路徑，四個激光點(diǎn)的中心即代表光學(xué)系統(tǒng)的光軸，便于后續(xù)光學(xué)元件的徑向?qū)?zhǔn)安裝、調(diào)節(jié)。

固定板4的一個側(cè)邊上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸7，轉(zhuǎn)軸7通過聯(lián)軸器6與驅(qū)動電機(jī)5相連。驅(qū)動電機(jī)5可以驅(qū)動固定板4繞轉(zhuǎn)軸7正向、反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)激光器進(jìn)入光路或撤離光路。

固定板4外部設(shè)置有主殼體1，主殼體1包括垂直于光路設(shè)置的前面板12和后面板13，前面板12和后面板13上均設(shè)置有供激光通過的通光孔14(如圖3至圖5所示)。前面板12和后面板13上還分別設(shè)置有電磁鐵10，固定板4上設(shè)置有與電磁鐵10相匹配的電磁鐵吸板11。當(dāng)固定板進(jìn)入光路時，前面板12上的電磁鐵通電與固定板上的電磁鐵吸板鎖定吸合。當(dāng)固定板撤出光路時，前面板12上的電磁鐵斷電，同時后面板13上的電磁鐵通電與固定板上的電磁鐵吸板鎖定吸合。

前面板12和后面板13上均設(shè)置有光電開關(guān)8，固定板4上設(shè)置有與光電開關(guān)8相匹配的光電開關(guān)擋片9。通過光電開關(guān)8與光電開關(guān)擋片9的配合工作，可以對固定板4進(jìn)入光路或者撤出光路的狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。

如圖2所示，激光器包括激光器本體15和激光器外殼16，激光器本體15通過球頭關(guān)節(jié)安裝于激光器外殼16內(nèi)，其中球頭關(guān)節(jié)包括與激光器外殼16相連的球頭關(guān)節(jié)外圈22和與激光器本體15相連的球頭關(guān)節(jié)內(nèi)圈23。激光器外殼16上正交設(shè)置有四個調(diào)整螺釘17，調(diào)整螺釘17的頭部頂在激光器本體15的外壁上。對于每一個激光器而言，觀測激光光斑在與光束垂直的平面內(nèi)偏離理論目標(biāo)點(diǎn)的位置，實(shí)時調(diào)整正交的四個調(diào)整螺釘，光斑將會以球頭關(guān)節(jié)為軸移動，直至瞄準(zhǔn)效果達(dá)到理想狀況。

在對調(diào)整精度要求較高的情況下，也可以將四個調(diào)整螺釘替換為四個高精度的數(shù)顯微分頭，通過測量激光光斑偏離目標(biāo)點(diǎn)的距離，計(jì)算出微分頭的調(diào)整量，高效可控的完成瞄準(zhǔn)過程。

采用本實(shí)施例中提供的光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行光軸指示調(diào)節(jié)的工作過程如下：

如圖3所示，先將光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)放置于需要調(diào)試的光路中。具體是驅(qū)動電機(jī)5控制固定板4轉(zhuǎn)動到垂直于光軸的位置，前面板12上的電磁鐵通電與固定板4上的電磁鐵吸板鎖定吸合。同時，固定板4上的光電開關(guān)擋片9插入前面板12上的光電開關(guān)8內(nèi)，確認(rèn)固定板4轉(zhuǎn)動到位。

如圖4所示，打開正向指示激光器，發(fā)出物面指示激光18；觀察物面指示激光18并控制正向指示激光器的微調(diào)機(jī)構(gòu)，使物面指示激光照亮物面20處的目標(biāo)；打開反向指示激光器，發(fā)出像面指示激光19；觀察像面指示激光19并控制反向指示激光器的微調(diào)機(jī)構(gòu)，根據(jù)像面指示激光的指示路徑在像面21處放置記錄介質(zhì)或者指示后續(xù)光路的對準(zhǔn)。

如圖5所示，完成光路指示后，光軸指示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)撤出需要調(diào)試的光路。具體是驅(qū)動電機(jī)5控制固定板4轉(zhuǎn)動到平行于于光軸的位置，后面板13上的電磁鐵通電與固定板4上的電磁鐵吸板鎖定吸合。同時，固定板4上的光電開關(guān)擋片9插入后面板13上的光電開關(guān)，確認(rèn)固定板4轉(zhuǎn)動到位。