CN203519909U - 激光扩束装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光扩束装置，属于光学机械类，本实用新型主要包括俯仰调节机构、水平调节机构和激光扩束机构、电机驱动系统，激光扩束机构设置于水平调整机构和俯仰调整机构的上部，水平调整机构和俯仰调整机构由微调上底板、微调下底板、连接板、压板、螺钉所构成；激光扩束机构由光纤连接座、外套筒、内套筒、螺旋套筒、镜片座、镜片、镜片压盖。电机驱动系统由步进电机及霍尔传感器、单片机组成。本实用新型具有行程开关控制精度高、安装时位置调整简便、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型是一种可调激光扩束的新型装置，特别是一种应用于激光照明器扩束镜片位置的调整，尤指不用行程开关控制位置的装置。
背景技术
安防领域中，激光具有方向性、准直性强的特点，在激光监控系统得到广泛应用。激光监控系统采用激光主动照明的方式，对远、小、暗目标或其局部进行照明，可以减小背景辐射的影响，提高系统对远距离、小、暗目标的精确跟踪和成像测量能力。
本实用新型是市场上激光照明器的激光在扩束过程中，调整扩束透镜距半导体激光器光纤接口的前后位置，配合使用霍尔传感器实现对扩束透镜位置控制，达到改变激光光斑直径大小的目的。
发明内容
本发明为激光扩束装置，解决现有市场上的激光照明器激光照射目标时使用行程开关（位置开关或者限位开关）控制的精度不高，安装时位置调整复杂和使用寿命短问题。提供一种行程开关控制精度高、安装时位置调整简便的激光扩束装置。
本发明是经过如下技术方式实现的：设计一种激光扩束装置，包括俯仰调节机构、水平调节机构、激光扩束机构和电机驱动系统，其中激光扩束机构设置于水平调节机构和俯仰调节机构的上部，激光扩束机构包括光纤连接座、外套筒、内套筒、螺旋套筒、镜片座、镜片、镜片压盖；其中水平调节机构和俯仰调节机构包括微调下底板、微调上底板、连接板、压板、第一螺钉、第二螺钉；其中电机驱动系统包括步进电机及霍尔传感器、单片机；所述微调下底板、微调上底板设于该激光扩束装置的底部，通过第一螺钉与连接板连接在一起，所述微调上底板设有压板；并通过底板支架与外套筒、内套筒、螺旋套筒连接，前端盖设于外套筒、内套筒和螺旋套筒的上部，起到外套筒、螺旋套筒的激光轴轴向定位作用；所述激光扩束机构是半导体激光器通过接口连接到光纤连接座，扩束镜a通过小镜片压盖固定在后端盖上，扩束镜b通过镜片压盖位置固定在镜片座上，在内套筒距离后端盖2毫米处用胶水粘有磁钢；所述电机驱动系统中的两个霍尔传感器的霍尔传感器压片分别固定于外套筒的上部和下部。
所述的步进电机与两个霍尔传感器、单片机形成无触点闭环控制。
其中微调下底板、微调上底板、连接板、压板、第一螺钉、第二螺钉构成水平调节机构和俯仰调节机构。
通过上述设计方案本实用新型可以带来如下有益效果：：俯仰激光轴心线调节机构和水平激光轴心线调节机构，主要由微调下底板、微调上底板、连接板、压板构成。激光扩束机构由光纤连接座、外套筒、内套筒、螺旋套筒、镜片座、镜片。电机驱动系统采用步进电机及霍尔传感器，电机与两个霍尔传感器、单片机形成无触点闭环控制。霍尔传感器其输出波形为矩形脉冲，是具有开关特性的磁开关。激光扩束装置利用霍尔传感器替代普通有触点微动行程开关。因磁钢与霍尔传感器不接触，在1mm～3mm之间即可以感应到，所以使用寿命比行程开关要长。霍尔传感器用传感器压片和螺钉固定于外套筒，磁钢与霍尔传感器之间安装精度要求不高，霍尔传感器与磁钢成90±50即可，激光扩束装置应用于100m～500m激光夜视装置。所以本实用新型具有行程开发控制精度高、安装时位置调整简便、使用寿命长等优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：
图1是本发明的激光扩束装置主剖视图。
图2是本发明的激光扩束装置俯视图。
图3是本发明的激光扩束装置左视图。
图中1-微调下底板、2-微调上底板、3-连接板、4-压板、5-底板支架、6-后端盖、7-光纤连接座、8-外套筒、9-内套筒、10-螺旋套筒、11-镜片座、12-镜片压盖、13-前端盖、15-霍尔传感器压片、16-小镜片压盖、20-磁钢、21-第一螺钉、21a-第二螺钉、27-步进电机、29-扩束镜a、30-扩束镜b、31-霍尔传感器。
具体实施方式
本实用新型的位置关系和连接关系如图1所示，设计一种激光扩束装置，包括俯仰调节机构、水平调节机构、激光扩束机构和电机驱动系统，其中激光扩束机构设置于水平调节机构和俯仰调节机构的上部，激光扩束机构包括光纤连接座7、外套筒8、内套筒9、螺旋套筒10、镜片座11、镜片、镜片压盖12；其中水平调节机构和俯仰调节机构包括微调下底板1、微调上底板2、连接板3、压板4、第一螺钉21、第二螺钉21a；其中电机驱动系统包括步进电机及霍尔传感器31、单片机；所述微调下底板1、微调上底板2设于该激光扩束装置的底部，通过第一螺钉21与连接板3连接在一起，所述微调上底板2设有压板4；并通过底板支架5与外套筒8、内套筒9、螺旋套筒10连接，前端盖13设于外套筒8、内套筒9和螺旋套筒10的上部，起到外套筒、螺旋套筒的激光轴轴向定位作用；所述激光扩束机构是半导体激光器通过接口连接到光纤连接座7，扩束镜a29通过小镜片压盖16固定在后端盖6上，扩束镜b30通过镜片压盖12位置固定在镜片座11上，在内套筒距离后端盖2毫米处用胶水粘有磁钢20；所述电机驱动系统中的两个霍尔传感器的霍尔传感器压片15分别固定于外套筒的上部和下部。所述的步进电机27与两个霍尔传感器31、单片机形成无触点闭环控制。其中微调下底板1、微调上底板2、连接板3、压板4、第一螺钉21、第二螺钉21a构成水平调节机构和俯仰调节机构。
本实用新型的工作过程及原理如下：如附图1至附图3所示，微调下底板和微调上底板通过通过第一螺钉21与连接板连接在一起，连接板是高弹性钢片，调节第二螺钉21a就可以，以连接板为轴心发生弹性变形，改变激光轴心线的俯仰指示，水平调节机构主要由微调下底板的4个向心长圆孔调整激光轴心线的方位指示。激光扩束机构是半导体激光器通过接口连接到光纤连接座，扩束镜a通过小镜片压盖16固定在后端盖上，扩束镜b通过镜片压盖12位置固定在镜片座上。磁钢用胶水粘在内套筒距离后端盖2毫米处。霍尔传感器固定于外套筒的上部和下部。步进电机通过齿轮带动螺旋套筒旋转,带动了扩束镜b一边延螺旋槽移动，同时也自身旋转。而且此时磁钢也一同随电机旋转，外套筒不转动。当磁钢转动到外套筒上面与霍尔传感器接近到感应区域后，霍尔传感器会给单片机一个信号，单片机控制步进电机不再转动。此时扩束镜b到达前端极限位置。当步进电机反转，磁钢随中套筒转动到外套筒下面与式霍尔传感器接近，到感应区域后，霍尔传感器会给单片机传输一个信号，单片机控制步进电机不再转动。此时扩束镜b到达后端极限位置。
Claims (2)
1.一种激光扩束装置，其特征在于：包括俯仰调节机构、水平调节机构、激光扩束机构和电机驱动系统、其中激光扩束机构设置于水平调节机构和俯仰调节机构的上部、激光扩束机构包括光纤连接座（7）、外套筒（8）、内套筒（9）、螺旋套筒（10）、镜片座（11）、镜片、镜片压盖（12）；其中水平调节机构和俯仰调节机构包括微调下底板（1）、微调上底板（2）、连接板（3）、压板（4）、第一螺钉（21）、第二螺钉（21a）；其中电机驱动系统包括步进电机（27）及霍尔传感器（31）、单片机；所述微调下底板（1）、微调上底板（2）设于该激光扩束装置的底部，通过第一螺钉（21）与连接板（3）连接在一起，所述微调上底板（2）设有压板（4）；并通过底板支架（5）与外套筒（8）、内套筒（9）、螺旋套筒（10）连接，前端盖（13）设于外套筒（8）、内套筒（9）和螺旋套筒（10）的上部，起到外套筒、螺旋套筒的激光轴轴向定位作用；所述激光扩束机构是半导体激光器通过接口连接到光纤连接座（7），扩束镜a（29）通过小镜片压盖（16）固定在后端盖（6）上，扩束镜b（30）通过镜片压盖（12）位置固定在镜片座（11）上，在内套筒距离后端盖（6）2毫米处用胶水粘有磁钢（20）；所述电机驱动系统中的两个霍尔传感器的霍尔传感器压片（15）分别固定于外套筒的上部和下部。
2.根据权利要求1所述的激光扩束装置，其特征在于：所述的步进电机（27）与2个霍尔传感器（31）、单片机形成无触点闭环控制。
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