CN109875586B - 双激光调校装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双激光调校装置和方法。所述双激光调校装置包括支架、旋转固定架、水平调节仪、光学反射镜、测试板和多个高度可调的地脚杯，其中，旋转固定架具有可相对于支架绕Y轴方向的第一转轴转动的第一安装板、可相对于第一安装板绕X轴方向的第二转轴转动的第二安装板以及第一旋转调节机构和第二旋转调节机构，光学反射镜正对第一平面激光源设置，测试板上开设有正对第一平面激光源的通孔以供第一平面激光源发射出的光束穿过该通孔后再经光学反射镜反射回来，测试板上还设置有沿X轴方向延伸通过该通孔的水平刻度线以供第一平面激光源发射出的光与第二平面激光源发射出的光在该水平刻度线复合，从而实现双激光源激光精确对焦。

Description

双激光调校装置和方法

技术领域

本发明涉及医用器械，更具体地说，涉及一种医用器械中双激光源的双激光调校装置和方法。

背景技术

目前，随着医疗技术的提升以及数字化的发展，数字化X射线影像设备得到了广泛的运用，用于医用的数字化X射线影像设备也越来越普及。现有的卧式X射线影像设备(不方便站立的病人需躺着拍照时需用到此设备)，主要还是单个激光源激光对位成影的居多，成影清晰精度较差。而数字化X射线影像设备的成影清晰精度，则直接影响到医生对病人病症的把握程度。

为提高影像设备中X射线成影的清晰精度，现在运用较多的是双激光源激光进行对焦，定位并设定出最好的成影位置。而数字化X射线影像设备上双激光源激光自身的成影对焦精密程度，是保证成影清晰精度的前提条件。综上，如何检测并校准数字化X射线影像设备上双激光源激光对焦的精确程度成为一个需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能检测并校准双激光源激光对焦精确程度的双激光调校装置和方法。

本发明为解决其技术问题在第一方面提出一种双激光调校装置，包括支架、安装于支架Z轴方向上的顶端的旋转固定架、安装于支架Z轴方向上的底端的水平调节仪和置于所述水平调节仪上表面的光学反射镜、安装于支架Z轴方向上所述旋转固定架和所述光学反射镜之间的设定位置的测试板、和安装于支架底部以用于支撑支架的多个Z轴方向上高度可调的地脚杯，其中：

所述旋转固定架具有安装于支架上且可相对于支架绕Y轴方向的第一转轴转动的第一安装板、安装于第一安装板上且可相对于第一安装板绕X轴方向的第二转轴转动的第二安装板以及用于调节第一安装板绕第一转轴转动的第一旋转调节机构和用于调节第二安装板绕第二转轴转动的第二旋转调节机构，所述第二安装板用于固定安装待调校的双激光源设备，所述双激光源设备的背面具有位于中心的第一平面激光源和位于一侧的第二平面激光源；

所述光学反射镜正对所述第一平面激光源设置，所述测试板上开设有正对所述第一平面激光源的通孔以供第一平面激光源发射出的光束穿过该通孔后再经光学反射镜反射回来，所述测试板上还设置有沿X轴方向延伸通过该通孔的水平刻度线以供第一平面激光源发射出的光与第二平面激光源发射出的光在该水平刻度线复合。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述支架包括后框架、分别固定于后框架左右两侧前部的左框架和右框架、连接后框架、左框架和右框架底部的下框架和连接后框架、左框架和右框架中部设定位置的中框架；所述旋转固定架安装于后框架顶端中间位置，所述测试板跨装于所述中框架的前后两侧，所述水平调节仪和光学反射镜安装于所述下框架上正对测试板上通孔的位置。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述测试板通过前后两个滑块滑动安装于中框架的前后两侧设置的沿Y轴方向延伸的导轨上以便可沿Y轴方向滑动。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述测试板上还设有用于将测试板相对中框架固定的锁紧机构和用于拉动测试板的拉手。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述测试板上的水平刻度线为贯通开设于测试板上的狭槽。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述第一旋转调节机构包括螺纹连接于第一安装板Y轴方向上的两侧并沿X轴方向延伸以与支架相抵的两个第一调节螺杆；所述第二旋转调节机构包括螺纹连接于第一安装板Y轴方向上的两侧并沿Z轴方向延伸以与第二安装板Y轴方向上的两侧相抵的两个第二调节螺杆。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述第二安装板上开设有多个安装孔，所述待调校的双激光源设备通过背面的对应多个螺栓穿过第二安装板上的安装孔后由螺母锁紧固定于第二安装板上。

根据本发明第一方面的一个实施例中，所述光学反射镜为表面镀钼的反光平镜。

本发明为解决其技术问题在第二方面提出一种双激光调校方法，采用如上所述的双激光调校装置对待调校的双激光源设备进行调校，所述双激光源设备在背面具有位于中心的第一平面激光源和位于一侧的第二平面激光源，所述方法包括如下步骤：

S1、将双激光源设备固定安装于第二安装板上；

S2、调节支架底部的多个地脚杯的Z轴方向高度以使测试板上表面的分别沿X轴方向和Y轴方向放置的水平仪均处于水平状态，然后取下水平仪；

S3、调节水平调节仪以使放置于水平调节仪上表面的水平仪处于水平状态，然后取下水平仪，并在水平调节仪上表面放置光学反射镜；

S4、调节第一旋转调节机构使旋转固定架的第一安装板相对于支架绕Y轴方向的第一转轴转动，以使沿X轴方向放置于旋转固定架上的水平仪处于水平状态，然后调节第二旋转调节机构使旋转固定架的第二安装板相对于第一安装板绕X轴方向的第二转轴转动，以使沿Y轴方向放置于双激光源设备上的水平仪处于水平状态；

S5、微调双激光源设备上的第一平面激光源的发射位置，使第一平面激光源发射的光穿过测试板上的通孔后被光学反射镜反射回来的光斑线正好处于固定在双激光源设备背面第一平面激光源的上方中心处的垂直检测标尺的中心线上，且第一平面激光源发射的光投影到测试板上光斑与测试板上的水平刻度线复合；

S6、微调双激光源设备上的第二平面激光源的发射位置，使第二平面激光源发射的光投影到测试板上的光斑与第一平面激光源发射的光投影到测试板上光斑在测试板上的水平刻度线复合。

根据本发明第二方面的一个实施例中，所述方法还包括将微调好的第一平面激光源和第二平面激光源的发射位置固定。

根据本发明实施例的双激光调校装置和方法，能够保证待调校的双激光源设备的第一平面激光源发射的光从垂直于水平面(X-Y平面)的Z轴方向发出同时该发出的激光面处于X-Z平面内，并能保证第二平面激光源发射的光垂直于Y-Z平面并与第一平面激光源发射的光在设定位置的测试板上的水平刻度线复合，从而实现双激光源激光精确对焦。该调校装置结构简单，性能可靠，调校方便，方法实用，适用于各种领域自动化设备中的双激光源激光对焦调试与校准，而且特别适用于双激光源激光对焦的数字化X射线医疗成影设备中。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一个实施例的双激光调校装置的立体结构示意图；

图2是图1中示出的旋转固定架的局部结构放大图；

图3是图1中示出的测试板的局部结构放大图；

图4是图1中示出的地脚杯的局部结构放大图；

图5是本发明一个实施例中待调校的双激光源设备的背面安装结构示意图；

图6是本发明一个实施例的安装好待调校的双激光源设备的双激光调校装置的立体结构示意图；

图7是图6所示的双激光调校装置的背面结构示意图；

图8是本发明一个实施例的双激光调校方法中调节测试板水平度的结构示意图；

图9和图10分别是本发明一个实施例的双激光调校方法中调节光学反射镜水平度的结构示意图；

图11是本发明一个实施例的双激光调校方法中调节双激光源设备的水平度的结构示意图；

图12和图13分别是本发明一个实施例的双激光调校方法中调校第一平面激光源和第二平面激光源的结构示意图；

图14是根据本发明一个实施例的双激光调校方法中第一平面激光源和第二平面激光源的光路示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了根据本发明一个实施例的双激光调校装置的立体结构示意图。如图1所示，该双激光调校装置主要由支架10、旋转固定架20、测试板30、水平调节仪40、光学反射镜50和四个高度可调的地脚杯60构成。支架10具体包括后框架11、左框架12、右框架13、下框架14和中框架15。其中，左框架12和右框架13分别固定于后框架11左右两侧的前部，下框架14连接固定后框架11、左框架12和右框架13在Z轴方向上的底部，中框架15连接固定后框架11、左框架12和右框架13在Z轴方向上的中部设定位置，该设定位置在Z轴方向上的高度对应于待调校的双激光源设备的两个平面激光源的对焦位置。旋转固定架20安装于后框架11的Z轴方向上的顶端中间位置，测试板30跨装于中框架15的前后两侧的横梁151和152上，水平调节仪40和光学反射镜50则安装于下框架14中部的纵梁141上。四个地脚杯60安装于支架10底部四个角上，用于支撑整个支架10。

具体如图2所示，旋转固定架20用于安装待调校的双激光源设备70(参见图6所示)，主要由第一安装板21和第二安装板24构成。其中，第一安装板21安装于支架10的后框架11上，并可相对于后框架11绕Y轴方向的第一转轴22转动，如图中箭头26所示。第二安装板24安装于第一安装板21上，并且可相对于第一安装板21绕X轴方向的第二转轴(图中不可见)转动，如图中箭头27所示。第二安装板24上还开设有用于安装双激光源设备70的多个安装孔241。待调校的双激光源设备70可通过背面的对应多个螺栓71穿过第二安装板24上的安装孔241后由螺母72锁紧固定于第二安装板24上，参见图5-7所示。

此外，如图2所示，旋转固定架20还设有用于调节第一安装板21绕第一转轴22转动的第一旋转调节机构和用于调节第二安装板24绕第二转轴转动的第二旋转调节机构。具体如图2所示的实施例中，第一旋转调节机构包括两个第一调节螺杆231和232，第二旋转调节机构包括两个第二调节螺杆251和252。两个第一调节螺杆231和232螺纹连接于第一安装板21Y轴方向上的两侧并沿X轴方向延伸，且其端部与后框架11相抵。两个第二调节螺杆251和252螺纹连接于第一安装板21Y轴方向上的两侧并沿Z轴方向延伸，且其端部与第二安装板24Y轴方向上的两侧相抵。如此，旋转第一调节螺杆231和231便可使第一安装板21相对于后框架11绕第一转轴22转动，旋转第二调节螺杆251和252便可使第二安装板24相对于第一安装板21绕第二转轴转动，从而可用于调节安装在旋转固定架20上的双激光源设备70的水平状态。

测试板30跨装于中框架15的前后两侧的横梁151和152上。具体如图3所示，测试板30通过其板体31底部前后两侧设置的两个滑块311和312滑动安装于横梁151和152上对应设置的沿Y轴方向延伸的导轨153和154上，从而可以沿Y轴方向滑动，参见图中箭头36所示。并且，测试板30的板体31上还设有用于将测试板30相对中框架15固定的锁紧螺杆和用于拉动测试板30滑动的拉手35。此外，测试板30的板体31上开设有通孔32，该通孔32正对双激光源设备70中心位置的第一平面激光源73，以供第一平面激光源73发射出的光束穿过该通孔32，而且板体31上还设置有沿X轴方向延伸通过该通孔32的水平刻度线33，以供第一平面激光源73发射出的光与第二平面激光源74发射出的光在该水平刻度线33复合。再参见图1所示，光学反射镜50亦正对第一平面激光源73设置于水平调节仪40上，即位于测试板30上的通孔32正下方，第一平面激光源73发射出的光束穿过测试板30上的通孔32后可再经光学反射镜50原路反射回来。

地脚杯60具体如图4所示，包括杯体61和Z轴方向高度调节机构62，从而可以实现Z轴方向上的高度调节。地脚杯60具体可采用现有的或可能的各种合适的技术手段来实现，在此便不再详述。

采用本发明上述的双激光调校装置对双激光源设备进行调校的方法如下：

首先第一步，将双激光源设备70安装固定在旋转固定架20的第二安装板24上。如图5-7所示，双激光源设备70的背面设有多个螺栓71，穿过第二安装板24上对应开设的多个安装孔241后由螺母72锁紧固定于第二安装板24上，并需要确保双激光源设备70的背面安装面与第二安装板24的前面安装面紧密贴合。

然后第二步，调节测试板30的水平度。具体如图8所示，在测试板30的板体31上表面分别沿Y轴方向和X轴方向放置水平仪81和82，接着调节支架10底部的多个地脚杯60的Z轴方向高度，使测试板板体31上表面的水平仪81和82均处于水平状态，此时即测试板板体31上表面处于水平状态，然后可通过锁紧螺杆将测试板30相对于支架10固定，然后取下水平仪81和82。

然后第三步，调节光学反射镜50的水平度。具体如图9所示，先在水平调节仪40的上表面放置一个水平仪83，然后调节水平调节仪40使该水平仪83处于水平状态，即水平调节仪40的上表面处于水平状态。水平调节仪40的具体实现为现有技术，在此便不再详述。然后如图10所示，取下水平仪83，将光学反射镜50放置在水平调节仪40的上表面中心位置，此时光学反射镜50亦处于水平状态。光学反射镜50优选为表面镀钼，具有高反射率、膨胀系数低、尺寸稳定性高的反光平镜。

然后第四步，调节双激光源设备70的水平度。具体如图11所示，在旋转固定架20左侧沿X轴方向放置有一个水平仪85，在双激光源设备70的顶部沿Y轴方向放置有一个水平仪84。接着，通过转动第一调节螺杆231和232，使旋转固定架20的第一安装板21相对于支架10绕Y轴方向的第一转轴22转动，以使沿X轴方向放置于旋转固定架20上的水平仪85处于水平状态。接着，通过转动第二调节螺杆251和252，使旋转固定架20的第二安装板24相对于第一安装板21绕X轴方向的第二转轴转动，以使沿Y轴方向放置于双激光源设备70上的水平仪84处于水平状态。如此，便可将双激光源设备70整体处于水平状态。

然后第五步，调校双激光源设备70上处于中心的第一平面激光源73发射的光从垂直于水平面(X-Y平面)的Z轴方向发出且同时该发出的激光面处于X-Z平面内。具体参见图12和图13所示，先将一个沿X轴方向延伸的垂直检测标尺固定安装于双激光源设备70背面第一平面激光源73的上方中心处，然后检查第一平面激光源73发射的光反射回来的光斑是否处于垂直检测标尺的中心线位置。如果是，则无需调校，如果不是，则需要微调第一平面激光源73的发射位置，使第一平面激光源73发射的光(参见图14中标号731所示)穿过测试板板体31上的通孔32后被下方的光学反射镜50反射回来的光斑线正好处于垂直检测标尺的中心线上，如此便可确认第一平面激光源73发射的光是沿Z轴方向发出的，同时使第一平面激光源73发射的光投影到测试板板体31上光斑与板体31上的水平刻度线33复合，如何便可确认第一平面激光源73发射的光处于X-Z平面内。具体实施例中，测试板板体31上的水平刻度线33可以是贯通开设于板体31上中心位置的狭槽331，亦可如图13所示在中心狭槽331的两侧再平行开设两个狭槽332和333，以限定第一平面激光源73允许的精度偏移范围。将第一平面激光源73的发射位置微调好之后，便可将第一平面激光源73固定，不让其松动。

然后第六步，调校双激光源设备70上处于一侧的第二平面激光源74发射的光垂直于Y-Z平面并与第一平面激光源73发射的光在设定位置的测试板30上的水平刻度线33复合。参见图14所示，检查第二平面激光源74发射的光投影到测试板30上的光斑是否和测试板30上的第一平面激光源73的光斑复合。如果是，则无需调校，如果不是，微调第二平面激光源74的发射位置，使第二平面激光源74发射的光(参见图14中标号741所示)投影到测试板30上的光斑与第一平面激光源73发射的光(参见图14中标号731所示)投影到测试板30上的光斑在测试板30上的水平刻度线33复合，如此亦可确认第二平面激光源74发射的光垂直于Y-Z平面。最后，将调好发射位置的第一平面激光源74固定，不让其松动。

至此，双激光源设备70的双激光源光线复合调校完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双激光调校装置，其特征在于，包括支架、安装于支架Z轴方向上的顶端的旋转固定架、安装于支架Z轴方向上的底端的水平调节仪和置于所述水平调节仪上表面的光学反射镜、安装于支架Z轴方向上所述旋转固定架和所述光学反射镜之间的设定位置的测试板、和安装于支架底部以用于支撑支架的多个Z轴方向上高度可调的地脚杯，其中：

所述旋转固定架具有安装于支架上且可相对于支架绕Y轴方向的第一转轴转动的第一安装板、安装于第一安装板上且可相对于第一安装板绕X轴方向的第二转轴转动的第二安装板以及用于调节第一安装板绕第一转轴转动的第一旋转调节机构和用于调节第二安装板绕第二转轴转动的第二旋转调节机构，所述第二安装板用于固定安装待调校的双激光源设备，所述双激光源设备的背面具有位于中心的第一平面激光源和位于一侧的第二平面激光源；

所述光学反射镜正对所述第一平面激光源设置，所述测试板上开设有正对所述第一平面激光源的通孔以供第一平面激光源发射出的光束穿过该通孔后再经光学反射镜反射回来，所述测试板上还设置有沿X轴方向延伸通过该通孔的水平刻度线以供第一平面激光源发射出的光与第二平面激光源发射出的光在该水平刻度线复合。

2.根据权利要求1所述的双激光调校装置，其特征在于，所述支架包括后框架、分别固定于后框架左右两侧前部的左框架和右框架、连接后框架、左框架和右框架底部的下框架和连接后框架、左框架和右框架中部设定位置的中框架；所述旋转固定架安装于后框架顶端中间位置，所述测试板跨装于所述中框架的前后两侧，所述水平调节仪和光学反射镜安装于所述下框架上正对测试板上通孔的位置。

3.根据权利要求2所述的双激光调校装置，其特征在于，所述测试板通过前后两个滑块滑动安装于中框架的前后两侧设置的沿Y轴方向延伸的导轨上以便可沿Y轴方向滑动。

4.根据权利要求3所述的双激光调校装置，其特征在于，所述测试板上还设有用于将测试板相对中框架固定的锁紧机构和用于拉动测试板的拉手。

5.根据权利要求３所述的双激光调校装置，其特征在于，所述测试板上的水平刻度线为贯通开设于测试板上的狭槽。

6.根据权利要求1所述的双激光调校装置，其特征在于，所述第一旋转调节机构包括螺纹连接于第一安装板Y轴方向上的两侧并沿X轴方向延伸以与支架相抵的两个第一调节螺杆；所述第二旋转调节机构包括螺纹连接于第一安装板Y轴方向上的两侧并沿Z轴方向延伸以与第二安装板Ｙ轴方向上的两侧相抵的两个第二调节螺杆。

7.根据权利要求1所述的双激光调校装置，其特征在于，所述第二安装板上开设有多个安装孔，所述待调校的双激光源设备通过背面的对应多个螺栓穿过第二安装板上的安装孔后由螺母锁紧固定于第二安装板上。

8.根据权利要求1所述的双激光调校装置，其特征在于，所述光学反射镜为表面镀钼的反光平镜。

9.一种双激光调校方法，采用如权利要求1-8中任一项所述的双激光调校装置对待调校的双激光源设备进行调校，所述双激光源设备在背面具有位于中心的第一平面激光源和位于一侧的第二平面激光源，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将双激光源设备固定安装于第二安装板上；

S2、调节支架底部的多个地脚杯的Z轴方向高度以使测试板上表面的分别沿X轴方向和Y轴方向放置的水平仪均处于水平状态，然后取下水平仪；

S3、调节水平调节仪以使放置于水平调节仪上表面的水平仪处于水平状态，然后取下水平仪，并在水平调节仪上表面放置光学反射镜；

S4、调节第一旋转调节机构使旋转固定架的第一安装板相对于支架绕Y轴方向的第一转轴转动，以使沿X轴方向放置于旋转固定架上的水平仪处于水平状态，然后调节第二旋转调节机构使旋转固定架的第二安装板相对于第一安装板绕X轴方向的第二转轴转动，以使沿Y轴方向放置于双激光源设备上的水平仪处于水平状态；

S5、微调双激光源设备上的第一平面激光源的发射位置，使第一平面激光源发射的光穿过测试板上的通孔后被光学反射镜反射回来的光斑线正好处于固定在双激光源设备背面第一平面激光源的上方中心处的垂直检测标尺的中心线上，且第一平面激光源发射的光投影到测试板上光斑与测试板上的水平刻度线复合；

S6、微调双激光源设备上的第二平面激光源的发射位置，使第二平面激光源发射的光投影到测试板上的光斑与第一平面激光源发射的光投影到测试板上光斑在测试板上的水平刻度线复合。

10.根据权利要求9所述的双激光调校方法，其特征在于，所述方法还包括将微调好的第一平面激光源和第二平面激光源的发射位置固定。

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