CN101762248A - 多目标光电自准直仪 - Google Patents

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黄育争
高文
白春利
姚俊
李金芳
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Abstract

本发明公开了一种多目标光电自准直仪，包括光源、准直物镜、分光镜和探测器；所述准直物镜、分光镜和阵列探测器依次同轴设置；所述光源设置在分光镜侧方；探测器和光源所在的位置可以交换；光源与分光镜之间设置有分划板。所述探测器是阵列探测器。所述分划板上图形为圆斑形、十字形、双十字形或工字形。本发明优点在于：对于目标的形状没有要求，可以探测圆斑、十字、双十字、工字等多种分划板成的像；仪器整体结构简单合理，低成本；采用阵列式探测器，可以同时探测并分析多个目标。

Description

多目标光电自准直仪
技术领域：
本发明涉及的是精密测试计量技术领域，具体讲的是一种可分析多目标的多目标光电自准直仪。
 
背景技术：
自准直仪作为一种较精密计量仪器,因其具有测量精度高、方法简便易行、便于在生产现场进行测量等诸多优点,在小角度及多种形位公差测量等方面应用十分广泛。而高精度的光电自准直仪由于其精度高，自动读数等优点正在成为自准直仪发展的主流。目前存在的光电自准直仪却只能分辨单个目标。但是只有在很少的情况下，光路上才会只出现一个反射面，这时可以便可得到唯一像。而在实际的光学测试光路中，由于光束每经过一个光学元件（光学面）都会产生反射光，每一束反射光会产生对应的一个目标，或者当我们需要分析多个目标时（如检测反光镜两个镜面的平行度时），这些情况下都会产生多目标。
传统目视仪器遇到多目标情况，需要人为的判断，且很多时候因为像与像之间较大的强度差异而导致找像困难。而单目标的数字式仪器遇到多目标的情况便无法正常工作，往往需要人为的用物理方法消除非测试像，但这在不破坏光学面的前提下一般是无法实现的。
 
发明内容：
本发明是可分辨多目标的多目标光电自准直仪，克服了现有技术的不足，可同时捕捉到多个目标并进行重现及分析。
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种多目标光电自准直仪，包括光源1、准直物镜4、分光镜3和探测器；所述准直物镜4、分光镜3和阵列探测器2依次同轴设置；所述光源1设置在分光镜3侧方；探测器2和光源1所在的位置可以交换；光源1与分光镜3之间设置有分划板。所述探测器是阵列探测器2。所述分划板上图形为圆斑形、十字形、双十字形或工字形。
采用阵列探测器2。采用阵列探测器2实现对于多目标的捕捉，之后再通过质心法或者边缘探测法等算法对目标进行重现，储存在记忆单元中以便进行分析。
本发明的多目标光电自准直仪工作原理是：光束经分光镜3反射后形成第一反射光，第一反射光经准直物镜4后到达被测平面，由于有2个平面，第一反射光会在此被反射并分为第二反射光及第三反射光，这两束光最终会在阵列探测器2上成两个像，阵列探测器2网格的交点便是一个探测元，当被测像大于探测器的分辨率时，每一个像都会占有1个或多个探测元，这时我们便可以通过质心法、边缘探测法等算法来对数据进行处理。
本发明优点在于：对于目标的形状没有要求，可以探测圆斑、十字、双十字、工字等多种分划板成的像；仪器整体结构简单合理，低成本；采用阵列式探测器，可以同时探测并分析多个目标。
 
附图说明：
图1为本发明的原理示意图；
图2为阵列探测器2的模拟成像图。
其中1为光源、2为阵列探测器、3为分光镜、4为准直物镜。
 
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1、2，一种多目标光电自准直仪，包括光源1、准直物镜4、分光镜3和探测器；所述准直物镜4、分光镜3和阵列探测器2依次同轴设置；所述光源1设置在分光镜3侧方；探测器2和光源1所在的位置可以交换；光源1与分光镜3之间设置有分划板。所述探测器是阵列探测器2。所述分划板上图形为圆斑形、十字形、双十字形或工字形。
对于有2个被测面时的情况，该多目标光电自准直仪工作原理如下：
在图1中，光束经分光镜3反射后形成第一反射光，第一反射光经准直物镜4后到达被测平面，由于有2个平面，第一反射光会在此被反射并分为第二反射光及第三反射光，这两束光最终会在阵列探测器2上成两个像，大体图像如图2所示。
图2中，网格的交点便是一个探测元，当被测像大于探测器的分辨率时，每一个像都会占有1个或多个探测元，这时我们便可以通过质心法、边缘探测法等算法来对数据进行处理。
以上为两个反射面时的成像情况，在实际应用中，由于自准直仪的光路系统往往是由多个光学件组成，而每一个光学面都会产生反射光，从而形成像，因此更多目标的情况时有发生。当目标大于两个时，该多目标光电自准直仪工作原理与两个像时的情况类似。
本发明采用阵列探测器。采用阵列探测器实现对于多目标的捕捉，之后再通过质心法或者边缘探测法等算法对目标进行重现，储存在记忆单元中以便进行分析。本测量仪器的优点在于可同时捕捉到多个目标并进行重现及分析，弥补了现有技术对于多目标探测的空缺。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (4)

1.多目标光电自准直仪，其特征在于：包括光源(1)、准直物镜(4)、分光镜(3)和探测器(2)；所述准直物镜(4)、分光镜(3)和阵列探测器(2)依次同轴设置；所述光源(1)设置在分光镜(3)侧方；光源(1)与分光镜(3)之间设置有分划板。
2.如权利要求1所述多目标光电自准直仪，其特征在于：所述探测器(2)和光源(1)所在的位置能够交换。
3.如权利要求1所述多目标光电自准直仪，其特征在于：所述探测器是阵列探测器(2)。
4.如权利要求1所述多目标光电自准直仪，其特征在于：所述分划板上图形为圆斑形、十字形、双十字形或工字形。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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