CN1188661C - 实现自准直仪快速找准的激光找准器及找准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现自准直仪激光快速找准的装置及快速找准方法。所述的激光找准器以滑动方式连接于自准直仪物镜管上，其特征在于包括一个同心轴的阶梯管，其中较大直径的管段为与物镜管连接的定位套筒，其壁上设有锁紧螺钉；较小直径的管段内装有半导体激光器，其壁上设置微调螺钉和激光器微型开关；激光器套筒的前端开设与套筒同心的射出孔。所述的快速找准方法是将激光找准器的套筒安装在自准直仪的物镜管上，打开激光器，调节自准直仪与被测面的相对位置，使反射回的红色激光束沿原路返回，由此完成自准直仪的快速找准。激光找准器结构简单，找准方法快捷，使用操作简便，进一步提高了自准直仪的使用效率和应用范围。

Description

实现自准直仪快速找准的激光找准器及找准方法

                            技术领域

本发明涉及精密测试计量技术领域，具体讲是一种实现自准直仪激光快速找准的装置及方法。

                            背景技术

自准直仪在小角度精密测量、高精度瞄准与定位等方面有着不可替代的作用，在航空航天、军事以及工业制造等部门都有着十分广泛的应用。自准直仪是基于光学自准直原理工作的，由于其数学模型中以弧度近似正切函数值，所以从原理上就决定了自准直仪的视角，即测量范围非常小(一般小于1角分)。

自准直仪结构通常由光源、自准直管、底座、反射镜、目测分划板、目镜等部分组成，现代光电自准直仪的目测分划板、目镜部分一般由光电接收装置及数据处理系统所代替。自准直仪使用时必须进行粗瞄准，即把反射镜置于被测目标上，调整自准直管与反射镜之间的相对位置，使由自准直管出射的光束通过反射镜反射返回自准直管中。这个过程通常叫粗找准。

因自准直仪的视角很小，所以在安装时进行找准工作非常困难，耗费时间长，对于非专业人员往往耗费大量时间。

                            发明内容

本发明的目的在于提供一种实现自准直仪快速找准的激光找准器及快速找准方法。该激光找准器结构简单，易于操作，可快速实现自准直仪的找准，过程简单。

本发明是通过下述技术方案加以实现的：以滑动方式连接于自准直仪物镜管上的激光找准器，其特征在于该激光找准器包括一个同心轴的阶梯管。其中较大直径的管段为与物镜管连接的定位套筒，其壁上至少设置一个锁紧螺钉；较小直径的管段为内装有半导体激光器的激光器套筒，其壁上均布设置3个微调螺钉和激光器微型开关。激光器套筒的前端盖开设与套筒同心的一个直径为1～3mm的射出孔。

采用上述结构的激光找准器实现自准直仪的快速找准方法，具体步骤如下：

(1)将激光找准器的套筒使用锁紧螺钉固定安装在自准直仪的物镜管前端；

(2)打开设置于套筒一端的激光器开关，通过微调螺钉调节自准直仪与被测面的相对位置，使反射回的红色激光束沿原路返回，即反射回所述套筒另一端的前端盖上开设的与套筒同心的一个出射孔，说明光轴与反射面基本垂直；

(3)取下激光找准器，使用自准直仪进行精调，找准工作结束。

本发明的优点在于激光找准器结构简单，找准方法快捷，使用操作简便，进一步提高了自准直仪的使用效率和应用范围。

                            附图说明

图1是本发明的激光找准器结构示意图。图中1定位套筒、2锁紧螺钉、3半导体激光器、4激光器套简、5微调螺钉、6激光器微型开关以及7出射孔。

                          具体实施方式

如图所示，激光找准器主要由自准直仪定位套筒、锁紧螺钉、半导体激光器和微调螺钉、微型开关等部分组成。定位套筒以滑动方式直接套在自准直仪的物镜管上，锁紧螺钉使之固定。半导体激光器由半导体激光二极管、光学系统、纽扣电池和相应机械结构组成、开关安装在激光器套筒上，在激光器的前端套筒上开设一个直径为1～3mm的小孔。装配时，通过调制微调螺钉，使激光器的光轴与套筒、出射孔的轴线重合。

打开激光器微型开关，半导体激光器发出的红色激光通过套筒前端开设的直径1～3mm的出射孔发出红光，若反射面与光轴垂直，则该光线将沿原路反射回，即射回出射孔。从而保证自准直仪光轴与被测面基本上处于垂直位置。由此完成自准直仪的找准工作。

本发明的激光快速找准器主体部分由定位套筒、激光器套筒和前端盖三部分通过螺纹联结，均由铝材加工而成，表面经氧化处理。装配后总长度91.5mm，最大直径70.0mm。为了与TJU2000A型双坐标自准直仪物镜管连接，定位套筒的内径为58.0mm，两个固定螺钉M2互成180°，材料为尼龙。出射孔直径为2mm。半导体激光器由输出3.0v的CR2032纽扣电池供电，发出波长650nm的激光，功率2.78mW。前端盖上的微调螺钉是4个M2的顶丝，互相垂直，用来固定半导体激光器。

在实际应用中，本发明装置可大大缩短已广泛使用的TJU2000A型双坐标自准直仪的粗瞄时间。TJU2000A型双坐标自准直仪测量范围为±150″，精度为0.5″。在实验室条件下，专业人员找准时间一般需要10～20分钟，非专业人员粗瞄时间则很难确定；若采用激光找准器，则可在1分钟之内完成。在特殊应用时，如以自准直仪瞄准硅油找水平的应用中，专业人员找准时间往往多达几十分钟，非专业人员则难以完成找准工作。采用激光找准器以后，一般找准时间不超过2分钟。

本发明装置结构简单，找准方法快捷，直接套在自准直仪上使用，使用操作简便，进一步提高了自准直仪的使用效率和应用范围。

Claims (2)

1、一种实现自准直仪快速找准的激光找准器，该激光找准器以滑动方式连接于自准直仪物镜管上，其特征在于：该激光找准器包括一个同心轴的阶梯管，其中较大直径的管段为与物镜管连接的定位套筒，其壁上至少设置一个锁紧螺钉；较小直径的管段为内装有半导体激光器的激光器套筒，其壁上均布设置3个微调螺钉和激光器微型开关，激光器套筒的前端盖开设与套筒同心的一个直径为1～3mm的射出孔。

2、一种按权利要求1所述的激光找准器的快速找准方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)将激光找准器的套筒使用锁紧螺钉固定安装在自准直仪的物镜管前端；

(2)打开设置于套筒一端的激光器开关，通过微调螺钉调节自准直仪与被测面的相对位置，使反射回的红色激光束沿原路返回，即反射回所述套筒另一端的前端盖上开设的与套筒同心的一个出射孔，说明光轴与反射面基本垂直；

(3)取下激光找准器，使用自准直仪进行精调，找准工作结束。

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