CN116560037A - 激光设备光轴微调机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光设备光轴微调机构，包括光检测装置，具有感光中心，用于接收激光；反射镜，用于反射激光，所述反射镜倾斜设置并适于运动以调整从所述反射镜反射出去的激光的角度；透镜组件，沿竖直方向能运动，所述透镜组件能够接收从所述反射镜反射出来的激光，所述激光经过所述透镜组件折射之后能够到达所述感光中心。本发明通过设置可调节位置的反射镜以及透镜组件来调整激光光轴相对于光感应组件的位置，通过微调的方式使得激光光轴能够更加准确地折射到所述光检测装置的感光中心，进而实现对激光光轴的校正。

Description

激光设备光轴微调机构

技术领域

本发明涉及激光设备技术领域，尤其涉及一种激光设备光轴微调机构。

背景技术

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。激光测距是在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光，计时器测定激光从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。由于目标反射回来的激光位置可能存在偏差，影响记录被测物体的表面信息。

发明内容

本发明提供一种激光设备光轴微调机构，用以解决现有技术中由于目标反射回来的激光位置可能存在偏差，影响记录被测物体的表面信息的缺陷，实现对激光的位置进行校正。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种激光设备光轴微调机构，包括：

光检测装置，具有感光中心，用于接收激光；

反射镜，用于反射激光，所述反射镜倾斜设置并适于运动以调整从所述反射镜反射出去的激光的角度；

透镜组件，沿竖直方向能运动，所述透镜组件能够接收从所述反射镜反射出来的激光，所述激光经过所述透镜组件折射之后能够到达所述感光中心。

优选的，还包括：

主体，所述光检测装置固定设置在所述主体上，所述透镜组件设置在所述主体的上并处于所述光检测装置的下方，所述透镜组件在竖直方向上能相对所述主体做直线运动，所述反射镜设置在所述主体的内部且处于所述透镜组件的下方，所述透镜组件能相对所述主体运动。

优选的，还包括：

反射镜固定座，所述反射镜设置在所述反射镜固定座上，所述反射镜固定座设置在所述主体内部并能够相对所述主体运动。

优选的，还包括：

调节件，穿过所述主体与所述反射镜固定座连接，所述调节件适于调节所述主体与所述反射镜固定座之间的距离以使得所述反射镜固定座能够相对所述主体运动。

优选的，所述反射镜固定座的背面设置有相对所述背面凸出的第一球面，所述主体内端面设置有凹状的第二球面，所述第一球面与所述第二球面能抵靠且所述第一球面能相对所述第二球面运动。

优选的，当所述第一球面与所述第二球面抵靠，所述反射镜固定座的背面与所述主体内端面之间形成间隙。

优选的，所述主体包括安装筒以及支撑架，所述支撑架设置在所述安装筒上并在水平方向形成有支撑板，所述光检测装置固定在所述支撑板上，所述透镜组件设置在所述安装筒上，所述反射镜设置在所述安装筒内。

优选的，所述支撑板上设置有导向孔，处于所述支撑板下方的所述安装筒上设置有连接孔，所述透镜组件穿过所述导向孔设置于所述连接孔内且与所述安装筒螺纹连接。

优选的，所述透镜组件包括安装座，所述安装座外壁沿周向设置有多个通孔。

优选的，所述光检测装置为雪崩光电二极管，所述雪崩光电二极管通过PCB板设置在所述支撑板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置可调节位置的反射镜以及透镜组件来调整激光光轴相对于光感应组件的位置，通过微调的方式使得激光光轴能够更加准确地折射到所述光检测装置的感光中心，进而实现对激光光轴的校正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的激光设备光轴微调机构的爆炸示意图；

图2是本发明提供的激光设备光轴微调机构的剖面示意图；

图3是发射激光的光路图。

附图标记：

10、光检测装置；20、反射镜；30、透镜组件；31、安装座；311、通孔；40、主体；41、安装筒；411、连接孔；42、支撑架；421、导向孔；43、第二球面；50、反射镜固定座；51、凹槽；52、第一球面；60、调节件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至3所示，本申请实施例提供了一种激光设备光轴微调机构，所述激光设备光轴微调机构包括光检测装置10、反射镜20以及透镜组件30，所述反射镜20用于反射激光，从所述反射镜20反射出来的激光反射到透镜组件30中，经过透镜组件30折射之后进入到所述光检测装置10进行校正。

具体的，所述光检测装置10具有感光中心，当激光经过所述反射镜20反射然后经过所述透镜组件30折射后若能够准确到达所述感光中心，则无需调整，当激光经过所述反射镜20反射然后经过所述透镜组件30折射后若不能够准确到达所述感光中心的位置，则需要对激光进行校正，使得从所述透镜组件30折射出来的激光的光轴能够准确到达所述感光中心。

当激光不能够准确到达所述感光中心时，则需要调整入射到所述感光中心的激光的角度，将所述反射镜20倾斜设置使得所述反射镜20能够反射激光，并使得反射镜20能够运动以调整从所述反射镜20反射出去的激光的角度；相应地，所述透镜组件30的位置也需要进行调整来调整经过所述透镜组件30的激光的折射角度。

设置透镜组件30沿竖直方向能运动来调整激光的折射角度，所述透镜组件30能够接收从所述反射镜20反射出来的激光，所述反射镜20和所述透镜组件30同时调整位置使得所述激光经过所述透镜组件30折射之后能够到达所述感光中心。

在一实施例中，所述激光设备光轴微调机构还包括主体40，所述主体40起到搭载其他部件的作用，所述光检测装置10固定设置在所述主体40上，所述透镜组件30设置在所述主体40的上并处于所述光检测装置10的下方，所述透镜组件30在竖直方向上能相对所述主体40做直线运动，所述反射镜20设置在所述主体40的内部且处于所述透镜组件30的下方，所述透镜组件30能相对所述主体40运动。当需要调整所述透镜组件30的位置时，只需要运动所述透镜组件30来调整所述透镜组件30相对所述光检测装置10的位置以及所述透镜组件30相对所述反射镜20的位置来调整从所述透镜组件30折射出去的激光的角度。

在一实施例中，所述激光设备光轴微调机构还包括反射镜固定座50，所述反射镜固定座50的正面设置有凹槽51，所述反射镜20通过胶水粘贴在所述凹槽51内部，所述反射镜固定座50设置在所述主体40内部并能够相对所述主体40运动。通过使所述反射镜20固定在运动改变所述反射镜固定座50相对所述主体40的位置来调整所述反射镜20的反射角度，结构简单，易于调节。

进一步地，所述激光设备光轴微调机构还包括调节件60，所述调节件60穿过所述主体40与所述反射镜固定座50连接，即所述调节件60将所述主体40和所述反射镜固定座50连接到一起，所述调节件60适于调节所述主体40与所述反射镜固定座50之间的距离以使得所述反射镜固定座50能够相对所述主体40运动。需要理解的是，此处，所述调节件60为螺钉，在所述主体40的外端面和所述反射镜固定座50的背面均设置有螺钉孔，所述螺钉设置在所述螺钉孔中将两者连接到一起，通过调节螺钉在螺钉孔中的松紧度来调节所述主体40与所述反射镜固定座50之间的相对位置，进而调节所述反射镜20的对激光的反射角度。

具体的，所述反射镜固定座50的背面设置有相对所述背面凸出的第一球面52，所述主体40内端面设置有凹状的第二球面43，当所述螺钉将所述主体40和所述反射镜固定座50连接到一起的时候，若连接紧密，所述第一球面52与所述第二球面43能抵靠，若连接松弛，所述第一球面52能相对所述第二球面43运动。采用螺钉连接的方式，既可以对反射镜固定座50的限位，又可以手动调节所述反射镜固定座50相对所述主体40的位置来调节所述反射镜20对激光的反射角度，结构简单，易于调节。

为了方便对反射镜20的位置的微调，当所述第一球面52与所述第二球面43抵靠，所述反射镜固定座50的背面与所述主体40内端面之间形成间隙。所述间隙使得所述反射镜固定座50与所述主体40之间具有一定的活动空间，能够方便所述反射镜固定座50的位置调整。

在一实施例中，所述主体40包括安装筒41以及支撑架42，所述安装筒41用于容纳部件，所述支撑架42用于支撑部件，所述支撑架42设置在所述安装筒41上并在水平方向形成有支撑板，所述支撑架42包括横板以及竖板，所述竖板竖直设置在所述安装筒41上，所述横板垂直所述竖板形成所述支撑板，所述光检测装置10固定在所述支撑板上，所述透镜组件30设置在所述安装筒41上，所述反射镜20设置在所述安装筒41内。这样设置，使得所述反射镜20、所述透镜组件30以及所述光检测装置10的位置布局合理，结构紧凑。

进一步地，所述支撑板上设置有导向孔421，处于所述支撑板下方的所述安装筒41上设置有连接孔411，所述透镜组件30穿过所述导向孔421设置于所述连接孔411内且与所述安装筒41螺纹连接。在透镜组件30的旋进过程中由导向孔421确保透镜组件30的旋进方向，通过调整透镜组件30相对所述安装筒41在竖直方向上的位置来调节所述透镜组件30的折射角度，由于透镜组件30与安装筒41之间采用螺纹连接，能够使得所述透镜组件30实现微调，进而使得所述激光能够更加准确地折射到所述光检测装置10的感光中心。

需要理解的是，所述透镜组件30包括安装座31以及设置在所述安装座31内部的透镜，所述透镜根据需求设置多个以保证所述激光能够顺利折射到所述光检测装置10，所述安装座31外壁沿周向设置有多个通孔311，当需要调节所述透镜组件30的位置时，可以借助工具通过安装座31周边的通孔311转动安装座31，就可以改变透镜组件30相对于主体40的上下位置，从而改变反射激光的聚焦点。

本申请中，所述光检测装置10为雪崩光电二极管，雪崩发光二极管的感光面积非常小，只有0.2mm²。雪崩光电二极管指的是在激光通信中使用的光敏元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象，因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管”。所述雪崩光电二极管通过PCB板设置在所述支撑板上。

通过透镜组件30以及反射镜20的位置调整使得两者配合，当调整到反射激光的聚焦点与雪崩光电二极管的感光中心重合(说明：雪崩光电二极管的光电转换信号通过示波器实时观测，当有反射激光照到雪崩感光二极管的感光面，示波器即可实时显示出来，当反射激光的聚焦点与雪崩感光二极管的感光中心重合时光电信号最强，通过观测示波器光电信号曲线强弱来判断反射激光的光轴是否校正好)，则反射激光光轴校正完成。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光设备光轴微调机构，其特征在于，包括：

光检测装置，具有感光中心，用于接收激光；

反射镜，用于反射激光，所述反射镜倾斜设置并适于运动以调整从所述反射镜反射出去的激光的角度；

透镜组件，沿竖直方向能运动，所述透镜组件能够接收从所述反射镜反射出来的激光，所述激光经过所述透镜组件折射之后能够到达所述感光中心。

2.根据权利要求1所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，还包括：

主体，所述光检测装置固定设置在所述主体上，所述透镜组件设置在所述主体的上并处于所述光检测装置的下方，所述透镜组件在竖直方向上能相对所述主体做直线运动，所述反射镜设置在所述主体的内部且处于所述透镜组件的下方，所述透镜组件能相对所述主体运动。

3.根据权利要求2所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，还包括：

反射镜固定座，所述反射镜设置在所述反射镜固定座上，所述反射镜固定座设置在所述主体内部并能够相对所述主体运动。

4.根据权利要求3所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，还包括：

调节件，穿过所述主体与所述反射镜固定座连接，所述调节件适于调节所述主体与所述反射镜固定座之间的距离以使得所述反射镜固定座能够相对所述主体运动。

5.根据权利要求4所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

所述反射镜固定座的背面设置有相对所述背面凸出的第一球面，所述主体内端面设置有凹状的第二球面，所述第一球面与所述第二球面能抵靠且所述第一球面能相对所述第二球面运动。

6.根据权利要求5所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

当所述第一球面与所述第二球面抵靠，所述反射镜固定座的背面与所述主体内端面之间形成间隙。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

所述主体包括安装筒以及支撑架，所述支撑架设置在所述安装筒上并在水平方向形成有支撑板，所述光检测装置固定在所述支撑板上，所述透镜组件设置在所述安装筒上，所述反射镜设置在所述安装筒内。

8.根据权利要求7所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

所述支撑板上设置有导向孔，处于所述支撑板下方的所述安装筒上设置有连接孔，所述透镜组件穿过所述导向孔设置于所述连接孔内且与所述安装筒螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

所述透镜组件包括安装座，所述安装座外壁沿周向设置有多个通孔。

10.根据权利要求7所述的激光设备光轴微调机构，其特征在于，

所述光检测装置为雪崩光电二极管，所述雪崩光电二极管通过PCB板设置在所述支撑板上。