CN111504342B - 校装装置及其校装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校装装置及其校装方法，校装装置用于校装待校组件，校装装置包括平行光管、第一相机、分光棱镜、相邻设置的第一调整台和第二调整台。第一调整台上设有分光棱镜和待校组件，第一调整台可带动分光棱镜调整以使激光发射光线射在像屏的中心，第二调整台上设有第一夹具和第二夹具，第二调整台可带动预固于第一夹具上的激光发射装置相对于待校组件调节位置，或第二调整台可带动预固于第二夹具上的激光接收装置相对于待校组件调节位置。校装时将激光发射装置或激光接收装置预固于第一夹具和第二夹具上，通过依次调整第一调整台和第二调整台可快速使预固组件到达预固位置，有利于后续准确完成校装，人工误差小。

Description

校装装置及其校装方法

技术领域

本发明属于仪器校装技术领域，具体是一种校装装置及其校装方法。

背景技术

激光测距技术广泛应用在测量和建筑施工等领域。为了使得激光测距仪测距精准，需要保证其光学系统中的发射视场和接收视场性能相匹配。相关的校装技术中，通常采用模拟视场中的平行光管将不同方向的平行光束聚焦在焦平面上不同位置的原理，将激光测距仪的测距系统的出射光束和模拟视场的光束聚焦，进而根据两个像在焦平面的中心重合度来判断发射视场和接收视场的光轴的平行度，根据平行度的偏差大小调整测距系统。校装过程中，通过人眼判断误差较大，且通过人手调整测距系统容易进一步导致调节误差，校装调节效果差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种校装装置，所述校装装置调整快速、调整精度高，解决了传统人手校装效率低、误差大的问题。

根据本发明实施例的一种校装装置，所述校装装置包括平行光管、第一相机、分光棱镜，所述平行光管的后部焦平面形成像屏，所述第一相机对应所述像屏设在所述平行光管的后侧，所述平行光管的前侧设有分光棱镜，以将预固的激光发射装置发出的激光发射光线偏转射向所述像屏，或将所述像屏返回的反射光线偏转射向预固的激光接收装置，所述校装装置适于校装待校组件，

所述校装装置还包括：第一调整台，所述第一调整台上设有所述分光棱镜和所述待校组件，所述第一调整台可带动所述分光棱镜调整以使激光发射光线射在所述像屏的中心；第二调整台，所述第二调整台上设有第一夹具和第二夹具，所述第二调整台可带动预固于所述第一夹具上的所述激光发射装置相对于所述待校组件调节位置，或所述第二调整台可带动预固于所述第二夹具上的所述激光接收装置相对于所述待校组件调节位置。

根据本发明实施例的校装装置，通过第一调整台可调节分光棱镜相对于平行光管的位置，并使由预固的激光发射装置发出的激光发射光线经过待校组件并由分光棱镜射向像屏，经过像屏的反射光线可再次通过分光棱镜形成平行光射向待校组件和预固的激光接收装置。通过将激光发射装置预固在第一夹具上，先调节第一调整台使经过分光棱镜投射到像屏上的光斑位于像屏的中心，再调节第二调整台可使激光发射装置相对于待校组件调节位置，而使像屏上的光斑最小且位于中心时，激光发射装置调节到合适的预固位置并固定在待校组件上。通过将激光接收装置预固在第二夹具上，并调节第二调整台可使激光接收装置相对于待校组件调节位置，而使激光接收装置上的光斑位于有效接收段，激光接收装置调节到合适的预固位置，将激光接收装置固定在待校组件上，从而完成待校组件、激光发射装置、激光接收装置的校装，整个调节过程快速且校装调整精度高，减少了人手操作时可能产生的误差。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述待校组件包括光线聚集盒，所述激光发射装置包括激光发射器，所述激光接收装置包括接收器，所述像屏上的光斑面积最小时，所述第二调整台上的所述激光发射装置相对于所述光线聚集盒到达预固位置；所述反射光线位于所述接收器的有效接收段时，所述第二调整台上的所述激光接收装置相对于所述光线聚集盒到达预固位置。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述第二调整台与所述第一调整台相邻设置，所述第一夹具和所述第二夹具成排相邻布置在所述第二调整台上，所述第一夹具和所述第二夹具与所述光线聚集盒相对设置，所述第一夹具上设有第一卡槽，所述第二调整台调节所述激光发射器时，所述第一卡槽上卡接所述激光发射装置；所述第二夹具上设有第二卡槽，所述第二调整台调节所述接收器时，所述第二卡槽上卡接所述激光接收装置。

根据本发明进一步的实施例，所述像屏上的光斑位于中心且光斑面积最小时，所述激光发射装置脱离所述第一夹具并连接在所述光线聚集盒上；所述反射光线位于所述接收器的有效接收段时，所述激光接收装置脱离所述第二夹具并连接在所述光线聚集盒上。

有利的，所述光线聚集盒设在所述第一调整台的边缘，所述第一夹具和所述第二夹具设在所述第二调整台的边缘，所述激光发射装置朝向所述光线聚集盒的一面凸出形成第一连接部，所述第一连接部在水平面上的投影位于所述第二调整台外，调节所述激光发射器时，所述第一连接部与所述光线聚集盒的侧壁接触，所述激光发射器调节到位时，所述第一连接部固定在所述光线聚集盒上；

所述激光接收装置朝向所述光线聚集盒的一面凸出形成第二连接部，所述第二连接部在所述水平面上的投影位于所述第二调整台外，调节所述接收器时，所述第二连接部与所述光线聚集盒的侧壁接触，所述接收器调节到位时，所述第二连接部固定在所述光线聚集盒上。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述待校组件还包括发射准直镜和接收聚焦镜，所述光线聚集盒朝向所述分光棱镜的一面设有所述发射准直镜和所述接收聚焦镜，所述发射准直镜和所述接收聚焦镜的中心的连线水平，所述光线聚集盒中对应所述发射准直镜形成有第一光通道，所述第一光通道的两端分别连通所述发射准直镜和所述激光发射器；所述光线聚集盒中对应所述接收聚焦镜形成有第二光通道，所述第二光通道的两端分别连通所述接收聚焦镜和所述接收器。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述校装装置还包括：第二相机和计算机系统，所述计算机系统与所述第一相机和所述第二相机电连接，所述第二相机与所述分光棱镜、所述接收聚焦镜、所述接收器同轴设置，以使所述第二相机拍摄接收器上的光斑并传递到所述计算机系统，所述计算机系统分析所述接收器上的光斑形状和光斑位置，并给出所述接收器的第二偏移量。

根据本发明进一步的实施例，所述校装装置还包括：伸缩机构，所述第二相机连接在所述伸缩机构上，所述伸缩机构可带动所述第二相机上下伸缩调节，以使所述第二相机对准所述接收器。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述第一调整台包括：第一平台、第一平移调节机构和角度调节机构，所述第一平移调节机构可带动所述第一平台相对于所述平行光管上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调整所述光斑在所述像屏上的位置，所述角度调节机构连接在所述第一平台上，所述角度调节机构的输出端连接所述分光棱镜，以带动所述分光棱镜调节角度。

可选地，所述角度调节机构带动所述分光棱镜调节角度以使所述光斑落于所述像屏上，且所述光斑所在面与所述像屏所在面之间的夹角为0度；所述像屏的中部形成十字中心线，所述第一平移调节机构带动所述第一平台移动，使所述光斑位于十字中心线上。

根据本发明一个实施例的校装装置，所述第二调整台包括：第二平台、第二平移调节机构，所述第二平移调节机构可带动所述第二平台相对于所述第一调整台上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调节所述激光发射装置或所述激光接收装置的位置。

根据本发明实施例的一种校装装置的校装方法，所述待校组件为前述的包括光线聚集盒、发射准直镜和接收准直镜的待校组件，所述待校组件采用校装装置校装，所述校装装置为前述的校装装置，校装方法包括以下步骤：S1、所述校装装置设在所述平行光管的远离所述第一相机的一端，将所述激光发射装置安装在所述第一夹具上，所述激光发射器发出激光并经由所述分光棱镜传递至所述像屏上，调节所述第一调整台，所述第一调整台带动所述分光棱镜相对于所述平行光管上下移动、左右移动、前后移动，以使所述光斑落在所述像屏中部；S2、调节所述第二调整台，所述第二调整台带动所述激光发射器相对于所述发射准直镜移动，所述像屏上的所述光斑面积最小时，所述激光发射装置脱离所述第一夹具并连接在所述光线聚集盒上；S3、将所述激光接收装置安装在所述第二夹具上，调节所述第二调整台，所述第二调整台带动所述接收器相对于所述接收聚焦镜上下移动、左右移动、前后移动，所述反射光线落在所述接收器的有效接收段时，所述激光接收装置脱离所述第二夹具并连接在所述光线聚集盒上。

根据本发明实施例的校装装置的校装方法，通过设置第一调整台和第二调整台，减少了人手调整分光棱镜、光线聚集盒、发射准直镜、接收聚焦镜、激光发射器、接收器时所产生的误差，可快速将激光发射器调整至发射准直镜的焦点处，同时接收器调整至接收聚焦镜的焦点处，最终发射光线和反射光线的光轴平行。校装方便、误差小。

根据本发明一个实施例的校装装置的校装方法，所述校装装置还包括以下特征：所述第一调整台包括：第一平台、第一平移调节机构和角度调节机构，所述第一平移调节机构可带动所述第一平台相对于所述平行光管上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调整所述光斑在所述像屏上的位置，所述角度调节机构连接在所述第一平台上，所述角度调节机构的输出端连接所述分光棱镜，以带动所述分光棱镜调节角度；

或所述校装装置还包括以下特征：所述角度调节机构带动所述分光棱镜调节角度以使所述光斑落于所述像屏上，且所述光斑所在面与所述像屏所在面之间的夹角为0度；所述像屏的中部形成十字中心线，所述第一平移调节机构带动所述第一平台移动，使所述光斑位于十字中心线上；

步骤S1还包括，调整所述角度调节机构，所述分光棱镜调节角度以使所述光斑落于所述像屏上，且所述光斑所在面与所述像屏所在面之间的夹角为0度。

有利地，所述校装装置还包括以下特征：所述校装装置还包括：第二相机和计算机系统，所述计算机系统与所述第一相机和所述第二相机电连接，所述第二相机与所述分光棱镜、所述接收聚焦镜、所述接收器同轴设置，以使所述第二相机拍摄接收器上的光斑并传递到所述计算机系统，所述计算机系统分析所述接收器上的光斑形状和光斑位置，并给出所述接收器的第二偏移量，所述校装装置还包括：伸缩机构，所述第二相机连接在所述伸缩机构上，所述伸缩机构可带动所述第二相机上下伸缩调节，以使所述第二相机对准所述接收器；

所述第一相机拍摄所述像屏上的光斑并传递至所述计算机系统，所述计算机系统分析所述像屏上的光斑形状和光斑位置，并给出所述激光发射器的第一偏移量，所述第二调整台带动所述激光发射器反向调节位置，以使所述像屏上的光斑最小且位于所述像屏的中心；步骤S3还包括调整所述伸缩机构，并使所述第二相机对准所述接收器，以拍摄所述接收器上的光斑并传递至所述计算机系统，所述计算机系统分析所述接收器上的光斑形状和光斑位置，并给出所述接收器的第二偏移量，所述第二调整台带动所述接收器反向调节位置，以使所述接收器上的光斑最小并聚焦在所述接收器的有效接收段的中心。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的校装装置校装激光测距仪的光学部件的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的校装装置校装激光测距仪的光学部件的另一个角度的结构示意图。

图3为本发明一个实施例的第一夹具、第二夹具、激光测距仪的分体结构示意图。

图4为本发明一个实施例的安装台上同轴安装平行光管和第一相机的示意图。

附图标记：

校装装置100、

平行光管1、像屏11、

第一相机2、

分光棱镜3、

第一调整台4、第一平台41、第一平移调节机构42、

第二调整台5、第二平台51、第二平移调节机构52、

第一夹具53、第一卡槽531、

第二夹具54、第二卡槽541、

伸缩机构61、第二相机62、

安装台7、定位固定孔71、

激光测距仪200、

激光发射器210、第一连接部211、第一卡接部212、

接收器220、第二连接部221、第二卡接部222、

光线聚集盒230、发射准直镜231、接收聚焦镜232、第一光通道233、第二光通道234。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的校装装置100。

根据本发明实施例的一种校装装置100，校装装置100适于校装待校组件，待校组件可以为激光测距仪200的光学部件，也可以为其他需要调焦的光学部件，本申请主要针对激光测距仪200的光学部件作为待校组件做相关的描述。

如图1所示，激光测距仪200包括用以产生激光发射光线的激光发射装置和用于接收激光的激光接收装置，激光发射装置包括激光发射器210，激光接收装置包括接收器220。

如图1所示，校装装置100包括平行光管1、第一相机2、分光棱镜3，平行光管1的后部焦平面形成像屏11，第一相机2对应像屏11设在平行光管1的后侧，平行光管1的前侧设有分光棱镜3以将预固的激光发射装置发出的激光发射光线偏转射向像屏11，或分光棱镜3将像屏11返回的反射光线偏转射向预固的激光接收装置。

如图1所示，校装装置100还包括：第一调整台4和第二调整台5，第一调整台4上设有分光棱镜3和待校组件，第一调整台4可带动分光棱镜3调整以使激光发射光线射在像屏11的中心。

如图1所示，第二调整台5上设有第一夹具53和第二夹具54，第二调整台5可带动预固于第一夹具53上的激光发射装置相对于待校组件调节位置。

第二调整台5可带动预固于第二夹具54上的激光接收装置相对于待校组件调节位置。

由上述结构可知，本发明实施例的校装装置100，通过第一调整台4可调节分光棱镜3相对于平行光管1的位置，并使由预固的激光发射装置发出的激光发射光线经过待校组件并由分光棱镜3射向像屏11，经过像屏11的反射光线可再次通过分光棱镜3形成平行光射向待校组件和预固的激光接收装置。

本发明通过将激光发射装置预固在第一夹具53上，先调节第一调整台4使经过分光棱镜3投射到像屏11的光斑位于像屏11的中心，再调节第二调整台5可使激光发射装置相对于待校组件调节位置，而使像屏11上的光斑最小且位于中心时，激光发射装置调节到预固位置并固定在待校组件上。

本发明通过将激光接收装置预固于第二夹具54上，并调节第二调整台5可使激光接收装置相对于待校组件调节位置，而使激光接收装置上的光斑位于有效接收段，激光接收装置调节到合适的预固位置，将激光接收装置固定在待校组件上，从而完成待校组件、激光发射装置、激光接收装置的校装，整个调节过程快速且校装调整精度高，减少了人手操作时可能产生的误差。

在一些具体的示例中，如图2所示，激光测距仪200还包括：光线聚集盒230，光线聚集盒230上水平间隔设有发射准直镜231和接收聚焦镜232。这里的发射准直镜231可将由激光发射器210产生的发射光束进行准直，提升发射光的能量密度和发射光束的平行性。而接收聚焦镜232则可将像屏11反射回来的反射光束快速聚焦成束并传递至接收器。

接收聚焦镜232将平行光汇聚成聚集的光束并射向接收器220，进而形成完整的模拟视场，该模拟视场可对激光测距仪200的激光发射器210、接收器220、发射准直镜231、接收聚焦镜232等光学部件进行精准、快速的校装，较好地减少了人工校装误差。

可选地，校装激光发射器210时，第一夹具53可拆卸地连接激光发射装置并形成预固定，校装接收器220时，第二夹具54可拆卸地连接激光接收装置并形成预固定。这里可拆卸的连接方式可以为卡接或插接。

可选地，像屏11上的光斑面积最小时，第二调整台5上的激光发射装置相对于光线聚集盒230到达预固位置；反射光线位于接收器的有效接收段时，第二调整台5上的激光接收装置相对于光线聚集盒230到达预固位置。

具体在校装时，通过将激光发射装置安装在第一夹具53上，先调节第一调整台4使经过分光棱镜3投射到像屏11上的光斑位于像屏11的中心，再调节第二调整台5可使激光发射器210相对于发射准直镜231调节位置，而使像屏11上的光斑最小且位于中心时，激光发射器210调节到位并固定在光线聚集盒230上，此时调节到位的激光发射器210固定在光线聚集盒230上，激光发射器210相对于发射准直镜231的位置适中，激光发射器210发出的发射光束将在发射准直镜231的作用下形成平行发射光。

当激光发射装置固定在光线聚集盒230上时，第一夹具53空载，此时将激光接收装置安装在第二夹具54上，并调节第二调整台5可使接收器220相对于接收聚焦镜232调节位置，而使接收器220上的光斑位于有效接收段且光斑最小，最终激光接收装置固定在光线聚集盒230上，经过激光发生器210和发射准直镜231的发射光线与经过接收聚焦镜232和接收器220的反射光线平行，完成激光测距仪200的光学部件的校装，整个调节过程无需人工手持分光棱镜3、激光发射器210、接收器220、光线聚集盒230，而是依靠第一调整台4、第二调整台5相应地调整，调整快速且校装调整精度高，减少了人手操作时可能产生的误差。

在本发明的描述中，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在一些可选的示例中，第一调整台4上平行间隔设有分光棱镜3和光线聚集盒230，以使光线在两者之间准确传递，增加光线传递的有效性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第二调整台5与第一调整台4相邻设置，这里指第二调整台5和第一调整台4均设置在平行光管1远离像屏11的一侧，且两个平台相距较近。

第一夹具53和第二夹具54成排相邻布置在第二调整台5上，第一夹具53和第二夹具54与光线聚集盒230相对设置，如图3所示，第一夹具53上设有第一卡槽531，第二调整台5调节激光发射器210时，第一卡槽531上卡接激光发射装置；第二夹具54上设有第二卡槽541，第二调整台5调节接收器220时，第二卡槽541上卡接激光接收装置。通过在第二调整台5上设置带有卡槽的夹具，方便在需要对激光发射器210进行调整时，快速将激光发射器210稳定配合在第一夹具53上，激光发射器210发出的发射光线保持稳定，不易来回晃动或颤动，有利于根据像屏11上接收到的光斑而反向调整第二调整台5；第一夹具53可以在激光发射器210固定在光线聚集盒230之前，为激光发射器210提供稳定的支撑，而激光发射装置固定在光线聚焦盒230后，激光发射装置脱离第一卡槽531，可实现与第二调整台5分离。

采用上述方案，也方便在对接收器220进行调整时，快速将激光接收装置稳定配合在第二夹具54上，接收器220上的光斑位于有效接收段后，接收器220的有效接收段可达到与接收聚焦镜232同轴，第二夹具54能够在激光接收装置固定在光线聚集盒230之前，为激光接收装置提供稳定的支撑，而激光接收装置固定在光线聚集盒230后，激光接收装置脱离第二卡槽541，则可快速与第二调整台5分离。

有利的，如图3所示，第一卡槽531和第二卡槽532分别设在第一夹具53和第二夹具54的顶部，并向上形成开口槽，激光发射装置的底部向下延伸并形成第一卡接部212与第一卡槽531形成卡接，激光接收装置的底部向下延伸并形成第二卡接部222与第二卡槽541形成卡接，当激光发射器210或接收器220校装到位后，第二调整台5向下移动卡槽和卡接部便可脱离配合。

在另一些示例中，第一卡槽531和第二卡槽532分别设在第一夹具53和第二夹具54的前部，而第一卡接部212则从激光发射装置的后部向后伸出与第一卡槽531配合，第二卡接部222则从激光接收装置的后部向后伸出与第二卡槽541配合。在这些示例中，当激光发射器210或接收器220校装到位后，第二调整台5向后移动卡槽和卡接部便可脱离配合。

当像屏11上的光斑位于中心且光斑面积最小时，激光发射装置脱离第一夹具53并连接在光线聚集盒230上，此时激光发射器210与发射准直镜231之间完成校装。反射光线位于接收器220的有效接收段时，激光接收装置脱离第二夹具54并连接在光线聚集盒230上，此时接收器220与接收聚焦镜232之间完成校装。

有利的，如图2所示，光线聚集盒230设在第一调整台4的边缘，第一夹具53和第二夹具54设在第二调整台5的边缘。光线聚集盒230和第一夹具53、第二夹具54相对设置且都位于两个调整台的边缘位置，在调整第二调整台5的过程中，可使第一夹具53上的激光发射器210尽可能靠近光线聚集盒230，校装调整到位后，激光发射装置可快速固定在光线聚集盒230上。第二夹具54带动接收器220调整的过程与第一夹具53带动激光发射器210调整的过程类似，这里不做赘述。

进一步的，如图3所示，激光发射装置朝向光线聚集盒230的一面凸出形成第一连接部211，第一连接部211在水平面上的投影位于第二调整台5外，调节激光发射器210时，第一连接部211与光线聚集盒230的侧壁接触，激光发射器210调节到位时，第一连接部211固定在光线聚集盒230上。这里的固定方式，可以为第一连接部211与光线聚集盒230胶粘固定。可以理解的是，当激光发射器210调节到位时，不改变第一夹具53的位置，而将激光发射装置从第一夹具53上拿下涂覆粘胶层，再将涂有粘胶层的激光发射装置重新置入第一夹具53上，并按压激光发射装置后部，第一连接板211可与光线聚集盒230粘接固定，待第一连接板211完全与光线聚集盒230胶粘稳固时，再使激光发射装置与第一夹具53分离，则可完成校装和固定。

上述的固定方式，还可以为螺栓连接，第一连接部211上设有螺栓孔，当激光发射器210调节到位时，螺栓通过螺栓孔将第一连接部211定位并固定在光线聚集盒230上。

相应的，激光接收装置朝向光线聚集盒230的一面凸出形成第二连接部221，第二连接部221在水平面上的投影位于第二调整台5外，调节接收器220时，第二连接部221与光线聚集盒230的侧壁接触，接收器220调节到位时，第二连接部221固定在光线聚集盒230上。这里的固定方式，可以为第二连接部221与光线聚集盒230胶粘固定，具体的固定操作形式请参见第一连接部211与光线聚集盒230之间的胶粘固定方式和螺栓连接的固定方式。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，光线聚集盒230朝向分光棱镜3的一面设有发射准直镜231和接收聚焦镜232，发射准直镜231和接收聚焦镜232的中心的连线水平，有利于在校装完成之后，激光发射器210和接收器220水平地布置在光线聚集盒230上。

如图3所示，光线聚集盒230中对应发射准直镜231形成有第一光通道233，第一光通道233的两端分别连通发射准直镜231和激光发射器210。第一光通道233使得激光发射器210发出光源的能量尽可能地传递到发射准直镜231，并形成强度足够的发射光线，第一光通道233还可以在激光发射器210校装过程中提供一定的定位参考，加快校装过程。

相应的，光线聚集盒230中对应接收聚焦镜232形成有第二光通道234，第二光通道234的两端分别连通接收聚焦镜232和接收器220。第二光通道234的作用与第一光通道233的作用类似，这里不做赘述。

可选地，光线聚集盒230整体形成为长方体，且长方体的内部形成有两个平行设置圆柱形光通道(第一光通道233和第二光通道234)，方便在光线聚集盒230的相对两个表面分别对应布置发射准直镜231和激光发射器210，以及接收聚焦镜232和接收器220。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，校装装置100还包括：第二相机62和计算机系统(图未示出)，计算机系统与第一相机2和第二相机62电连接，第二相机62与分光棱镜3、接收聚焦镜232、接收器220同轴设置，以使第二相机62拍摄接收器220上的光斑并传递到计算机系统，计算机系统分析接收器220上的光斑形状和光斑位置，并给出接收器220的第二偏移量。第一相机2与平行光管1同轴设置，以使第一相机2拍摄像屏11上的光斑形状和光斑位置，并给出分光棱镜3和激光发射器210的第一偏移量，方便方向调节第一调整台4和第二调整台5。

可选地，如图1所示，校装装置100还包括安装台7，如图4所示，安装台7的表面布设有呈阵列的定位固定孔71，所有的定位固定孔71在安装台7上均匀分布且每个定位固定孔71的孔径大小相同，且相邻的定位固定孔71之间的距离相同，定位固定孔71沿着安装台7的长度方向和宽度方向分别延伸设置。通过设置此专用的安装台7，安装台7上可安装第一相机2、平行光管1、第一调整台4、第二调整台5、伸缩机构61等部件，定位固定孔71为上述部件的安装提供了参考定位，也为各个安装部件提供了安装孔，有利于第一相机2、平行光管1的同轴设置。

可选地，校装装置100还包括：伸缩机构61，第二相机62连接在伸缩机构61上，伸缩机构61可带动第二相机62上下伸缩调节，以使第二相机62对准接收器220。这里的伸缩机构61可以为电推杆，电推杆的输出端连接第二相机62，伸缩机构61还可以为电缸、剪刀式升降台的组合，电缸的输出端连接剪刀式升降台，电缸的底部连接在安装台7上，剪刀式升降台的顶部连接第二相机62。

可选地，第一相机2和第二相机62均为CCD(Charge coupled Device)相机，可将收集到的光学影像转化为数字信号并传递到计算机系统，以实时监测各部件的校装调整情况。

可选地，接收器220的有效接收段形成为APD接收器(Avalanche Photo Diode)，可将接收到的信号快速反馈至计算机系统。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一调整台4包括：第一平台41、第一平移调节机构42和角度调节机构(图未示出)，第一平移调节机构42可带动第一平台41相对于平行光管1上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调整光斑在像屏11上的位置。具体的，当光斑落在像屏11的前侧或后侧时，第一平移调动机构42带动第一平台41前后移动调整，以使光斑至少部分落在像屏11上。当光斑落在像屏11的左侧或右侧时，第一平移调动机构42带动第一平台41左右移动调整，以使光斑落在像屏11的中部。当光斑落在像屏11的上侧或下侧时，第一平移调动机构42带动第一平台41上下移动调整，以使光斑落在像屏11的中部。

这里的第一平移调节机构42可选用市场上已有的五维电动调整台，以实现上下、左右、前后平移移动和调整。

角度调节机构连接在第一平台41上，角度调节机构的输出端连接分光棱镜3，以带动分光棱镜3调节角度。这里的角度调节机构可以为电机和齿轮机构、支架的组合，或者摆缸与支座的组合，摆缸驱动支座摆动，支座上安装分光棱镜3以调整角度；或带有弧形凹槽的夹具等，只要能实现分光棱镜3的俯仰调整则可，这里不做具体限制。

可选地，角度调节机构带动分光棱镜3调节角度以使光斑落于像屏11上，且光斑所在面与像屏11所在面之间的夹角为0度。这里主要针对落在像屏上的光斑不对称的问题所做的调整。

可选地，像屏11的中部形成十字中心线，第一平移调节机构42带动第一平台41移动，使光斑位于十字中心线上。这里设置十字中心线，调节像屏11上的光斑时，具有特定的调节参考面，方便定位和调整。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第二调整台5包括：第二平台51、第二平移调节机构52，第二平移调节机构52可带动第二平台51相对于第一调整台4上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调节激光发射器210或接收器220的位置。这里的第二平移调节机构52可选用市场上已有的五维电动调整台，以实现上下、左右、前后平移移动和调整。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的校装装置100的校装方法。

根据本发明实施例的一种校装装置100的校装方法，待校组件包括前述光线聚集盒230、发射准直镜231、接收聚焦镜232，待校组件采用校装装置100校装，主要校装的是激光测距仪200的光学部件：激光发射器210、接收器220、发射准直镜231、接收聚焦镜232。

校装装置100为前述的校装装置100，校装方法包括以下步骤：

S1、校装装置100设在平行光管1的远离第一相机2的一端，将激光发射装置安装在第一夹具53上，激光发射器210发出激光并经由分光棱镜3传递至像屏11上，调节第一调整台4，第一调整台4带动分光棱镜3相对于平行光管1上下移动、左右移动、前后移动，以使光斑落在像屏11中部；

S2、调节第二调整台5，第二调整台5带动激光发射器210相对于发射准直镜231移动，像屏11上的光斑面积最小时，激光发射装置脱离第一夹具53并连接在光线聚集盒230上；

S3、将激光接收装置安装在第二夹具54上，调节第二调整台5，第二调整台5带动接收器220相对于接收聚焦镜232上下移动、左右移动、前后移动，反射光线落在接收器220的有效接收段时，激光接收装置脱离第二夹具54并连接在光线聚集盒230上。

由上述调节方法可知，本发明实施例的校装装置100的校装方法，通过设置第一调整台4和第二调整台5，减少了人手调整分光棱镜3、激光发射器210、接收器220时所产生的误差，可快速将激光发射器210调整至发射准直镜231的焦点处，同时接收器220调整至接收聚焦镜232的焦点处，最终发射光线和反射光线的光轴平行。校装方便、误差小，减少了由于人工操作调整所带来的误差。

在本发明的一些实施例中，校装装置100包含有前述的角度调节机构。步骤S1还包括，调整角度调节机构，分光棱镜3调节角度以使光斑落于像屏11上，且光斑所在面与像屏11所在面之间的夹角为0度。

在本发明的一些实施例中，校装装置100包括前述的第二相机62、计算机系统和伸缩机构61：第一相机2拍摄像屏11上的光斑并传递至计算机系统，计算机系统分析像屏11上的光斑形状和光斑位置，并给出激光发射器210的第一偏移量，第二调整台5带动激光发射器210反向调节位置，以使像屏11上的光斑最小且位于像屏11的中心；

步骤S3还包括调整伸缩机构61，并使第二相机62对准接收器220，以拍摄接收器220上的光斑并传递至计算机系统，计算机系统分析接收器220上的光斑形状和光斑位置，并给出接收器220的第二偏移量，第二调整台5带动接收器220反向调节位置，以使接收器220上的光斑最小并聚焦在接收器220的有效接收段的中心。

下面结合说明书附图描述本发明的具体实施例中校装装置100的具体结构和校装装置100的校装方法。本发明的实施例可以为前述的多个技术方案进行组合后的所有实施例，而不局限于下述具体实施例。

实施例1

一种校装装置100，如图1所示，待校组件为激光测距仪200的光学部件，激光测距仪200包括用以产生激光发射光线的激光发射器210、用于接收激光的接收器220、光线聚集盒230。其中光线聚集盒230上水平间隔设有发射准直镜231和接收聚焦镜232。

校装装置100包括平行光管1、第一相机2、分光棱镜3、第一调整台4和第二调整台5，平行光管1的后部焦平面形成像屏11，第一相机2对应像屏11设在平行光管1的后侧，平行光管1的前侧设有分光棱镜3以将激光发射光线偏转射向像屏11，或分光棱镜3将像屏11返回的反射光线偏转射向接收器220。

如图2所示，第一调整台4上沿着左右方向平行间隔设有分光棱镜3和光线聚集盒230，第一调整台4可带动分光棱镜3调整以使激光发射光线射在像屏11的中心，像屏11的中部形成十字中心线。第二调整台5与第一调整台4相邻设置，第二调整台5上设有第一夹具53和第二夹具54，校装激光发射器210时，第一夹具53可拆卸地连接激光发射装置，第二调整台5可带动激光发射器210相对于发射准直镜231调节位置，以使像屏11上的光斑面积最小，校装接收器220时，第二夹具54可拆卸地连接激光接收装置，第二调整台5可带动接收器220相对于接收聚焦镜232调节位置，以使得接收器220的光斑最小，校装结束后的激光发射装置和激光接收装置均粘接在光线聚集盒230上，且激光发射器210位于发射准直镜231的后方焦点处，接收器220位于接收聚焦镜232的后方焦点处。

如图1所示，第一调整台4包括第一五维电动调整台和第一平台41，第二调整台5包括第二五维电动调整台和第二平台51，第一五维电动调整台可带动第一平台41上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调整光斑在像屏11上的位置。第二五维电动调整台可带动第二平台51相对于第一调整台4上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调节激光发射器210或接收器220的位置。

上述校装装置100的校装方法包括如下步骤：

S1、校装装置100设在平行光管1的远离第一相机2的一端，将激光发射装置安装在第一夹具53上，激光发射器210发出激光并经由分光棱镜3传递至像屏11上，调节第一调整台4(例如第一五维电动调整台)，第一五维电动调整台带动分光棱镜3相对于平行光管1上下移动、左右移动、前后移动，以使光斑落在像屏11中部的十字中心线上；

S2、调节第二调整台5(例如第二五维电动调整台)，第二五维电动调整台带动第二平台51移动，同时第二平台51上的第一夹具53所卡接的激光发射装置相对于发射准直镜231移动，像屏11上的光斑面积最小且位于十字中心线上时，激光发射装置脱离第一夹具53并粘接在光线聚集盒230上；

S3、将激光接收装置安装在第二夹具54上，调节第二五维电动调整台，第二五维电动调整台带动第二平台51移动，同时第二平台51上的第二夹具54所卡接的接收器220相对于接收聚焦镜232上下移动、左右移动、前后移动，反射光线落在接收器220的有效接收段时，激光接收装置脱离第二夹具54并粘接在光线聚集盒230上。

实施例2

一种校装装置100，与实施例1不同的是，还设有角度调节机构、第二相机62、伸缩机构61和计算机系统。角度调节机构连接在第一平台41上，角度调节机构的输出端连接分光棱镜3，以带动分光棱镜3调节角度。角度调节机构带动分光棱镜3调节角度以使光斑落于像屏11上，且光斑所在面与像屏11所在面之间的夹角为0度。

计算机系统与第一相机2和第二相机62电连接，第二相机62与分光棱镜3、接收聚焦镜232、接收器220同轴设置，以使第二相机62拍摄接收器220上的光斑并传递到计算机系统，计算机系统分析接收器220上的光斑形状和光斑位置，并给出接收器220的第二偏移量。第二相机62连接在伸缩机构61上，伸缩机构61可带动第二相机62上下伸缩调节，以使第二相机62对准接收器220。第一相机2和第二相机62均为CCD相机。接收器220的有效接收段形成为APD接收器。

该实施例中各主要部件的参数如下：

第一相机2(第一CCD相机)：焦距：8mm，视场：30°X10°,分辨率：1920*1080。

平行光管1：焦距：1500mm，有效孔径：φ160mm，分辨率：1.3″,视场：1°38′。

第二相机62(第二CCD相机)：焦距：15mm，视场：3°X1.75°,分辨率：1920*1080。

分光棱镜3：30mm×30mm.

接收器220：650nm激光二极管和APD接收器。

五维电动调整台：移动范围：±30mm，平移精度：1.5μm，

角度调节机构：角度调整范围：±15°角，精度：17.0μRad。

上述校装装置100的校装方法包括如下步骤：

S1、校装装置100设在平行光管1的远离第一相机2的一端，将激光发射装置安装在第一夹具53上，激光发射器210发出激光并经由分光棱镜3传递至像屏11上，第一相机2拍摄像屏11上的光斑并传递至计算机系统，计算机系统分析像屏11上的光斑形状和光斑位置以及光斑的角度，并给出激光发射器210的第一偏移量；根据第一偏移量的位置坐标的反馈，反向调节角度调节器，使光斑所在面与像屏11所在面的夹角为0度；随后反向调节第一调整台4(第一五维电动调整台)，第一五维电动调整台带动分光棱镜3相对于平行光管1上下移动、左右移动、前后移动，以使光斑落在像屏11中部的十字中心线上。

S2、调节第二调整台5(第二五维电动调整台)，第二五维电动调整台带动第二平台51移动，同时第二平台51上的第一夹具53所卡接的激光发射装置相对于发射准直镜231移动，像屏11上的光斑面积最小且位于十字中心线上时，激光发射装置脱离第一夹具53并粘接在光线聚集盒230上；

S3、将激光接收装置安装在第二夹具54上。调整伸缩机构61，并使第二相机62对准接收器220，以拍摄接收器220上的光斑并传递至计算机系统，计算机系统分析接收器220上的光斑形状和光斑位置，通过算法分析给出接收器220的第二偏移量；根据第二偏移量的位置坐标的反馈，反向调节第二五维电动调整台，第二调整台5带动激光接收装置反向调节位置，第二五维电动调整台带动第二平台51移动，同时第二平台51上的第二夹具54所卡接的激光接收装置相对于接收聚焦镜232上下移动、左右移动、前后移动，以使APD接收器上的光斑最小并聚焦在中心；激光接收装置脱离第二夹具54并粘接在光线聚集盒230上。

在该实施例中，整个过程全部由计算机系统控制第一调整平台、第二调整平台调节完成，无人工干预，效率好和精度高，节约人工成本，减小人为操作误差和主观误判导致的校装误差。

本发明的实施例不局限于上述所列实施例，而可以包含前述各个技术方案的多种组合形成的实施例，这些都落在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种校装装置，所述校装装置包括平行光管、第一相机、分光棱镜，所述平行光管的后部焦平面形成像屏，所述第一相机对应所述像屏设在所述平行光管的后侧，所述平行光管的前侧设有分光棱镜，以将预固的激光发射装置发出的激光发射光线偏转射向所述像屏，或将所述像屏返回的反射光线偏转射向预固的激光接收装置，其特征在于，所述校装装置适于校装待校组件，所述待校组件包括光线聚集盒；

所述校装装置还包括：

第一调整台，所述第一调整台上设有所述分光棱镜和所述待校组件，所述第一调整台可带动所述分光棱镜调整以使激光发射光线射在所述像屏的中心；

第二调整台，所述第二调整台上设有第一夹具和第二夹具，所述第二调整台可带动预固于所述第一夹具上的所述激光发射装置相对于所述待校组件调节位置，或所述第二调整台可带动预固于所述第二夹具上的所述激光接收装置相对于所述待校组件调节位置；所述像屏上的光斑面积最小时，所述第二调整台上的所述激光发射装置相对于所述光线聚集盒到达预固位置；所述反射光线位于所述激光接收装置的有效接收段时，所述第二调整台上的所述激光接收装置相对于所述光线聚集盒到达预固位置；

当激光发射装置安装在第一夹具上时，通过调节第一调整台使得使经过分光棱镜所述像屏上的光斑位于中心且光斑面积最小，再调节第二调整台使得所述激光发射装置脱离所述第一夹具并连接在所述光线聚集盒上；

当所述激光发射装置固定在光线聚集盒上时，所述第一夹具空载，将所述激光接收装置安装在第二夹具上，调节所述第二调整台使得接收器相对于光线聚集盒调节位置，所述反射光线位于接收器的有效接收段时，所述激光接收装置脱离所述第二夹具并连接在所述光线聚集盒上。

2.根据权利要求1所述的校装装置，其特征在于，所述激光发射装置包括激光发射器，所述激光接收装置包括接收器。

3.根据权利要求2所述的校装装置，其特征在于，所述第二调整台与所述第一调整台相邻设置，所述第一夹具和所述第二夹具成排相邻布置在所述第二调整台上，所述第一夹具和所述第二夹具与所述光线聚集盒相对设置，所述第一夹具上设有第一卡槽，所述第二调整台调节所述激光发射器时，所述第一卡槽上卡接所述激光发射装置；所述第二夹具上设有第二卡槽，所述第二调整台调节所述接收器时，所述第二卡槽上卡接所述激光接收装置。

4.根据权利要求2所述的校装装置，其特征在于，所述光线聚集盒设在所述第一调整台的边缘，所述第一夹具和所述第二夹具设在所述第二调整台的边缘，所述激光发射装置朝向所述光线聚集盒的一面凸出形成第一连接部，所述第一连接部在水平面上的投影位于所述第二调整台外，调节所述激光发射器时，所述第一连接部与所述光线聚集盒的侧壁接触，所述激光发射器调节到位时，所述第一连接部固定在所述光线聚集盒上；

所述激光接收装置朝向所述光线聚集盒的一面凸出形成第二连接部，所述第二连接部在所述水平面上的投影位于所述第二调整台外，调节所述接收器时，所述第二连接部与所述光线聚集盒的侧壁接触，所述接收器调节到位时，所述第二连接部固定在所述光线聚集盒上。

5.根据权利要求2所述的校装装置，其特征在于，所述待校组件还包括发射准直镜和接收聚焦镜，所述光线聚集盒朝向所述分光棱镜的一面设有所述发射准直镜和所述接收聚焦镜，所述发射准直镜和所述接收聚焦镜的中心的连线水平，所述光线聚集盒中对应所述发射准直镜形成有第一光通道，所述第一光通道的两端分别连通所述发射准直镜和所述激光发射器；

所述光线聚集盒中对应所述接收聚焦镜形成有第二光通道，所述第二光通道的两端分别连通所述接收聚焦镜和所述接收器。

6.根据权利要求5所述的校装装置，其特征在于，所述校装装置还包括：第二相机和计算机系统，所述计算机系统与所述第一相机和所述第二相机电连接，所述第二相机与所述分光棱镜、所述接收聚焦镜、所述接收器同轴设置，以使所述第二相机拍摄接收器上的光斑并传递到所述计算机系统，所述计算机系统分析所述接收器上的光斑形状和光斑位置，并给出所述接收器的第二偏移量。

7.根据权利要求6所述的校装装置，其特征在于，所述校装装置还包括：伸缩机构，所述第二相机连接在所述伸缩机构上，所述伸缩机构可带动所述第二相机上下伸缩调节，以使所述第二相机对准所述接收器。

8.根据权利要求2所述的校装装置，其特征在于，所述第一调整台包括：第一平台、第一平移调节机构和角度调节机构，所述第一平移调节机构可带动所述第一平台相对于所述平行光管上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调整所述光斑在所述像屏上的位置，所述角度调节机构连接在所述第一平台上，所述角度调节机构的输出端连接所述分光棱镜，以带动所述分光棱镜调节角度。

9.根据权利要求8所述的校装装置，其特征在于，所述角度调节机构带动所述分光棱镜调节角度以使所述光斑落于所述像屏上，且所述光斑所在面与所述像屏所在面之间的夹角为0度；所述像屏的中部形成十字中心线，所述第一平移调节机构带动所述第一平台移动，使所述光斑位于十字中心线上。

10.根据权利要求1所述的校装装置，其特征在于，所述第二调整台包括：第二平台、第二平移调节机构，所述第二平移调节机构可带动所述第二平台相对于所述第一调整台上下平移移动、左右平移移动、前后平移移动以调节所述激光发射装置或所述激光接收装置的位置。

11.一种校装装置的校装方法，其特征在于，所述待校组件为权利要求6中的待校组件，所述待校组件采用校装装置校装，所述校装装置为根据权利要求1-10中任一项所述的校装装置，校装方法包括以下步骤：

S1、所述校装装置设在所述平行光管的远离所述第一相机的一端，将激光发射装置安装在所述第一夹具上，所述激光发射装置包括激光发射器，所述激光发射器发出激光并经由所述分光棱镜传递至所述像屏上，调节所述第一调整台，所述第一调整台带动所述分光棱镜相对于所述平行光管上下移动、左右移动、前后移动，以使所述光斑落在所述像屏中部；

S2、调节所述第二调整台，所述第二调整台带动所述激光发射器相对于发射准直镜移动，所述像屏上的所述光斑面积最小时，所述激光发射装置脱离所述第一夹具并连接在所述光线聚集盒上；

S3、将所述激光接收装置安装在所述第二夹具上，调节所述第二调整台，所述第二调整台带动所述接收器相对于接收聚焦镜上下移动、左右移动、前后移动，所述反射光线落在所述接收器的有效接收段时，所述激光接收装置脱离所述第二夹具并连接在所述光线聚集盒上。

12.根据权利要求11所述的校装装置的校装方法，其特征在于，所述校装装置为根据权利要求8或9所述的校装装置，步骤S1还包括，调整角度调节机构，所述分光棱镜调节角度以使所述光斑落于所述像屏上，且所述光斑所在面与所述像屏所在面之间的夹角为0度。

13.根据权利要求11所述的校装装置的校装方法，其特征在于，所述校装装置为根据权利要求7中所述的校装装置，所述第一相机拍摄所述像屏上的光斑并传递至计算机系统，所述计算机系统分析所述像屏上的光斑形状和光斑位置，并给出所述激光发射器的第一偏移量，所述第二调整台带动所述激光发射器反向调节位置，以使所述像屏上的光斑最小且位于所述像屏的中心；

步骤S3还包括调整伸缩机构，并使第二相机对准所述接收器，以拍摄所述接收器上的光斑并传递至所述计算机系统，所述计算机系统分析所述接收器上的光斑形状和光斑位置，并给出所述接收器的第二偏移量，所述第二调整台带动所述接收器反向调节位置，以使所述接收器上的光斑最小并聚焦在所述接收器的有效接收段的中心。

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