送光系光轴调节装置及其调节方法

技术领域

本发明涉及送光系光轴调节领域，尤其是涉及一种送光系光轴调节装置及其调节方法。

背景技术

在激光雷达设备上，一般以收光系光轴为基准，需要调节送光系光轴，使得送光系光轴与收光系光轴平行。目前送光系光轴的调节主要采用纯机械结构方案，如图所示，送光系准直器通过锁付螺母安装固定在准直器座上，准直器座通过螺钉与收光系本体连接。（如图4所示）通过三组螺钉和顶丝的进退调节，来实现送光系准直器光轴与收光系光轴的平行。这种调节方案对空间尺寸要求较大，冲击振动可靠性不高，不适合于小型化激光雷达设备应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种送光系光轴调节装置及其调节方法，解决现有送光系光轴冲击振动可靠性不高，不适合于小型化激光雷达设备应用的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种送光系光轴调节装置，包括准直器座，准直器光轴穿过准直器座一端，准直器座另一端设有腔室，腔室内部设有第一楔形镜座和第二楔形镜座，第一楔形镜座和第二楔形镜座与准直器座端部转动连接，第一楔形镜设置在第一楔形镜座上，第二楔形镜设置在第二楔形镜座上，准直器光轴朝向第一楔形镜和第二楔形镜中心。

优选方案中，第二楔形镜座一侧设有向内延伸的凸台，第二楔形镜平面端抵靠在凸台上，第二楔形镜座另一侧抵靠在准直器座腔室一侧。

优选方案中，准直器座上还设有腰型槽，第二楔形镜座一侧开口位置设有多个调节孔，调节杆穿过腰型槽和调节孔，调节杆在腰型槽内部滑动转动第二楔形镜座。

优选方案中，第一楔形镜座一侧设有向内延伸的凸台，第一楔形镜平面端抵靠在凸台上，第一楔形镜另一侧设有向外延伸的凸台，凸台端面抵靠在准直器座端部。

优选方案中，准直器座尾部还设有锁付螺母，锁付螺母将准直器光轴锁紧在准直器座尾部。

优选方案中，第一楔形镜和第二楔形镜对称设置，且第一楔形镜和第二楔形镜的平面端相对设置，斜面端朝外设置。

该方法包括：

S1、设两个楔形镜的参数相同，准直器的出射光线通过第一楔形镜，其光线偏转角为

(n-1)a，其中n为楔形镜的折射率，a为楔形镜楔角；

S2、再经过第二楔形镜后，最大偏转角e=2(n-1)a，因此其可调光轴平行度角度偏差为

2(n-1)a以内；

S3、装配调节中，利用到平行光管，以收光系光轴为基准的光线打入平行光管，同时送光系准直器光线打入平行光管，两条光线在平行光管靶面上的形成两个象点；

S4、调节杆插入腰型槽穿过第二楔形镜座的调节孔，然后转动调节杆使第二楔形镜座转动，同时转动第一楔形镜座，使准直器形成的象点与基准光线象点重合；，时送光系的光轴便已调好；

S5、可以在外部点胶固定第一楔形镜座和第二楔形镜座，也可以提前在镜座外圈点胶，光轴及时调好后静置待胶水固化。

本发明提供了一种送光系光轴调节装置及其调节方法，通过旋转两块楔形镜的相对位置来调节准直器出射光线与送光系光轴的角度关系。利用楔形镜对光线的偏折原理，通过机械转动两个楔形镜的相对位置来实现光轴的调节，其结构小巧，质量轻，冲击振动可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明总体主视剖视结构图；

图2是本发明腰型槽结构图；

图3是本发明楔形镜折射结构图；

图4是本发明现有技术结构图；

图中：第一楔形镜座1；第二楔形镜座2；腰型槽3；准直器座4；准直器5；准直器光轴6；锁付螺母7；第一楔形镜8；第二楔形镜9；调节孔10。

具体实施方式

实施例1

如图1~4示，一种送光系光轴调节装置，包括准直器座4，准直器光轴6穿过准直器座4一端，准直器座4另一端设有腔室，腔室内部设有第一楔形镜座1和第二楔形镜座2，第一楔形镜座1和第二楔形镜座2与准直器座4端部转动连接，第一楔形镜8设置在第一楔形镜座1上，第二楔形镜9设置在第二楔形镜座2上，准直器光轴6朝向第一楔形镜8和第二楔形镜9中心。通过机械转动两个楔形镜的相对位置来实现光轴的调节。两个楔形镜座在同一个结构内通过开腰型槽实现调节，避免了冗余的结构。第一楔形镜8和第二楔形镜9分别装入第一楔形镜座1和第二楔形镜座2之中，并点胶固定。按图示装入准直器座前端孔内，要求第一楔形镜座1和第二楔形镜座2在之中转动顺滑。当准直器座固定在收光系本体上时，由于加工、装配等因素影响，准直器出射光轴与收光系光轴的平行度会存在一定的偏差。

优选方案中，第二楔形镜座2一侧设有向内延伸的凸台，第二楔形镜9平面端抵靠在凸台上，第二楔形镜座2另一侧抵靠在准直器座4腔室一侧。准直器座4上还设有腰型槽3，第二楔形镜座2一侧开口位置设有多个调节孔10，调节杆穿过腰型槽3和调节孔10，调节杆在腰型槽3内部滑动转动第二楔形镜座2。方便转动调节第二楔形镜座2。

优选方案中，第一楔形镜座1一侧设有向内延伸的凸台，第一楔形镜8平面端抵靠在凸台上，第一楔形镜8另一侧设有向外延伸的凸台，凸台端面抵靠在准直器座4端部。

优选方案中，准直器座4尾部还设有锁付螺母7，锁付螺母7将准直器光轴6锁紧在准直器座4尾部。锁付螺母7用于锁紧准直器光轴6在准直器座4上。

优选方案中，第一楔形镜8和第二楔形镜9对称设置，且第一楔形镜8和第二楔形镜9的平面端相对设置，斜面端朝外设置。如图3所示结构，通过机械转动两个楔形镜的相对位置来实现光轴的调节。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1-4示结构，设两个楔形镜的参数相同，准直器的出射光线通过第一楔形镜8，其光线偏转角为(n-1)a，其中n为楔形镜的折射率，a为楔形镜楔角；

再经过第二楔形镜9后，最大偏转角e=2(n-1)a，因此其可调光轴平行度角度偏差为2(n-1)a以内；

装配调节中，利用到平行光管，以收光系光轴为基准的光线打入平行光管，同时送光系准直器光线打入平行光管，两条光线在平行光管靶面上的形成两个象点；

调节杆插入腰型槽3穿过第二楔形镜座2的调节孔10，然后转动调节杆使第二楔形镜座2转动，同时转动第一楔形镜座1，使准直器5形成的象点与基准光线象点重合；，时送光系的光轴便已调好；

可以在外部点胶固定第一楔形镜座1和第二楔形镜座2，也可以提前在镜座外圈点胶，光轴及时调好后静置待胶水固化。

将第一楔形镜8和第二楔形镜9单独出来说明其调节原理。如图所示，为简便起见，设两个楔形镜的参数相同，准直器的出射光线通过第一楔形镜8，其光线偏转角为(n-1)a，其中n为楔形镜的折射率，a为楔形镜楔角。再经过第二楔形镜9后，最大偏转角e=2(n-1)a，因此其可调光轴平行度角度偏差为2(n-1)a以内。

实际装配调节中，需要利用到平行光管，以收光系光轴为基准的光线打入平行光管，同时送光系准直器光线打入平行光管，两条光线在平行光管靶面上的形成两个象点。

一只手用一根细针插入准直器座的腰型槽内拨动第一楔形镜座1的转动，同时另一只手利用第二楔形镜座2的外沿相机转动，使准直器形成的象点与基准光线象点重合。此时送光系的光轴便已调好，可以在外部点胶固定第一楔形镜座1和第二楔形镜座2，也可以提前在镜座外圈点胶，光轴及时调好后静置待胶水固化。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。