CN109387824A - 一种激光测距机收发光轴平行性测量方法 - Google Patents

一种激光测距机收发光轴平行性测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种激光测距机收发光轴平行性测量方法，用四象限探测器替换测距探测器安装到激光测距机上，利用角锥棱镜使测距机发射的激光平行地返回接收光学***，实现激光“自发自收”，四象限探测器输出的角度信息反映了收发光轴的平行性。本发明使激光测距机收发光轴平行性测量的操作变得简单方便，不需要复杂的光路对准等操作，极大提高了激光测距机的装调效率；本发明所述的测量方法也不需要复杂的硬件设备，因此硬件成本较低，特别适用于没有可见光观瞄***的小型激光测距机。

Description

一种激光测距机收发光轴平行性测量方法
技术领域
本发明涉及光学检测领域，涉及是一种利用激光测距机测量方法。
背景技术
激光测距机在军事及民用领域都有着广泛的应用，是目前高精度、远距离测距领域的理想仪器。激光测距机一般由激光器、发射光学***、接收光学***、测距探测器、供电及信号处理电路组件等组成。其工作原理为：激光器发射的激光经发射光学***压窄发散角后出射，照射到被测目标上，被测目标反射的激光经过接收光学***汇聚在测距探测器上，产生回波信号，信号处理电路对回波信号进行放大和处理，得到距离信息。
激光测距机发射光学***光轴与接收光学***光轴的平行性(简称收发光轴平行性)是测距机的关键技术指标，直接影响激光测距机的测距性能，激光测距机对收发光轴平行性的要求很高(角秒级)。测距机收发光轴平行性的高精度测量是实现收发光轴平行性调试的基础，是激光测距机装调的关键技术。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种收发光轴一致性的高精度测量方法。本发明的技术解决方案是，用四象限探测器替换测距探测器安装到激光测距机上，利用角锥棱镜使测距机发射的激光平行地返回接收光学***，实现激光“自发自收”，四象限探测器输出的角度信息反映了收发光轴的平行性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案具体测量步骤如下：
步骤1：拆下激光测距机的测距探测器，将四象限探测器安装到激光测距机上，安装位置为拆下的测距探测器在激光测距机的安装位置；
步骤2：将角锥棱镜放置在激光测距机前方，调整角锥棱镜的角度使角锥棱镜光轴与激光测距机光轴平行，调整角锥棱镜位置使角锥棱镜通光区域包含激光测距机发射光学***通光孔径和接收光学***通光孔径，将衰减片放置到激光测距机发射光学***和角锥棱镜之间；
步骤3：激光测距机和四象限探测器组件上电，激光测距机通过调试电缆与上位机连接；
步骤4：通过上位机控制激光测距机以重复频率发射激光光束，所述重复频率在四象限探测器组件的探测频率范围内；
步骤5：读取四象限探测器组件显示模块上显示角度信息，所述角度信息即为被测激光测距机的收发光轴平行性误差。
所述四象限探测器组件与测距探测器具有相同的结构接口和结构精度。
本发明的有益效果在于使激光测距机收发光轴平行性测量的操作变得简单方便，不需要复杂的光路对准等操作，极大提高了激光测距机的装调效率；本发明所述的测量方法也不需要复杂的硬件设备，因此硬件成本较低，特别适用于没有可见光观瞄***的小型激光测距机。
附图说明
图1为本发明的光路示意图；
其中，1-激光测距机，2-激光器，3-发射光学***，4-衰减片，5-角锥棱镜，6-接收光学***，7-四象限探测器组件。
图2为本发明所述的四象限探测器组件组成示意图；
其中，8-结构件，9-信号放大处理电路，10-显示模块，11-电缆，12-四象限探测器。
图3为本发明的测量流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
步骤1：拆下激光测距机的测距探测器，将四象限探测器安装到激光测距机上，安装位置为拆下的测距探测器在激光测距机的安装位置；
步骤2：将角锥棱镜放置在激光测距机前方，调整角锥棱镜的角度使角锥棱镜光轴与激光测距机光轴平行，调整角锥棱镜位置使角锥棱镜通光区域包含激光测距机发射光学***通光孔径和接收光学***通光孔径，将衰减片放置到激光测距机发射光学***和角锥棱镜之间；
步骤3：激光测距机和四象限探测器组件上电，激光测距机通过调试电缆与上位机连接；
步骤4：通过上位机控制激光测距机以重复频率发射激光光束，所述重复频率在四象限探测器组件的探测频率范围内；
步骤5：读取四象限探测器组件显示模块上显示角度信息，所述角度信息即为被测激光测距机的收发光轴平行性误差。
本发明的四象限探测器组件由四象限探测器、结构件、信号放大处理电路和显示模块组成。其中结构件与待测试激光测距机中的测距探测器拥有相同的结构接口；四象限探测器感光区域直径的应大于测距探测器感光区域直径的2倍以上，从而保证收发光轴平行性的测量范围；四象限探测器光敏面中心与结构件的中心通过光学定心方法保证同心。
四象限探测器信号放大处理电路用于完成四象限探测器输出信号的放大和处理。测试过程中，信号放大电路能够根据四象限探测器四个象限输出信号的幅值以及被测激光测距机接收光学***的焦距计算得到一个角度信息，该角度信息即为被测激光测距机的收发光轴一致性偏差；信号放大处理电路将该角度信息通过显示模块显示出来，操作者通过显示模块即可读取角度信息。
四象限探测器信号处理电路用于完成信号放大、信号处理和显示功能。四象限探测器信号处理电路对四象限探测器输出的信号进行方法，根据四象限探测器输出的信号值和测距机接收光学***参数计算得到偏差角度信息，通过显示模块将偏差角度信息实时显示出来。
角锥棱镜用于对激光测距机发射的激光光束进行折转，使激光测距机发射的激光光束能沿与发射光学***光轴平行的方向进入激光接收光学***。角锥棱镜通光孔径的选择应保证能同时包扩激光测距机发射光学***通光孔径和激光接收光学***通光孔径。
衰减片用于对激光测距机发射的激光光束进行衰减，保护四象限探测器不被强激光损伤，衰减片的工作波长应与激光测距机的工作波长一致，通光孔径略大于激光测距机发射光学***通光孔径。
本发明的测量方法包括以下五个步骤：(1)拆下测距探测器，将四象限探测器组件安装到激光测距机上；(2)搭建测量光路；(3)激光测距机上电及四象限探测器组件上电；(4)控制激光测距机发射激光光束；(5)读取四象限探测器输出的角度信息，该角度信息即为收发光轴平行性误差。
本发明中所述的四象限探测器组件需要根据被测试的激光测距机进行定制。四象限探测器组件包括四象限探测器、结构件、信号放大处理电路和显示模块组。四象限探测器可以选用成熟的商用型号，结构件根据根据激光测距机的结构接口进行设计，与测距探测器的结构接口保持一致，通过光学定心手段将四象限探测器光敏面中心与结构件中心调整至重合；信号放大、处理电路根据四象限探测器和被测试的激光测距机进行定制，信号放大、处理电路的信号放大倍率由激光测距机发射功率和四象限探测器的响应度共同决定，偏差角度计算算法可选用相关教材和文献中的成熟算法即可实施。
本发明角锥棱镜可以选用成熟的货架产品或者在通过厂家加工。
本发明的衰减片可以选用成熟的货架产品。
本发明按照以下测量步骤可以测量得到收发光轴的平行性误差：(1)拆下测距探测器，将四象限探测器安装到激光测距机上；(2)搭建测量光路；(3)测距机上电、四象限探测器组件上电；(4)控制测距机发射激光光束；(5)读取四象限探测器输出的角度信息，该角度信息即为收发光轴平行性误差。

Claims (2)

1.一种激光测距机收发光轴平行性测量方法，其特征在于：
步骤1：拆下激光测距机的测距探测器，将四象限探测器安装到激光测距机上，安装位置为拆下的测距探测器在激光测距机的安装位置；
步骤2：将角锥棱镜放置在激光测距机前方，调整角锥棱镜的角度使角锥棱镜光轴与激光测距机光轴平行，调整角锥棱镜位置使角锥棱镜通光区域包含激光测距机发射光学***通光孔径和接收光学***通光孔径，将衰减片放置到激光测距机发射光学***和角锥棱镜之间；
步骤3：激光测距机和四象限探测器组件上电，激光测距机通过调试电缆与上位机连接；
步骤4：通过上位机控制激光测距机以重复频率发射激光光束，所述重复频率在四象限探测器组件的探测频率范围内；
步骤5：读取四象限探测器组件显示模块上显示角度信息，所述角度信息即为被测激光测距机的收发光轴平行性误差。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距机收发光轴平行性测量方法，其特征在于：
所述四象限探测器组件与测距探测器具有相同的结构接口和结构精度。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110045352A (zh) * 2019-04-03 2019-07-23 北京科航理达技术有限公司 一种错位安装光学***的方法和光学***
CN110763437A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种用监视镜检验光电产品光轴的方法
CN111473747A (zh) * 2020-04-15 2020-07-31 Oppo广东移动通信有限公司 标定装置、标定***、电子设备及标定方法
CN113744349A (zh) * 2021-08-31 2021-12-03 湖南航天远望科技有限公司 一种红外光谱图像测量对准方法、装置及介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0048015A2 (de) * 1980-09-16 1982-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Justier- und Prüfeinrichtung für ein Laserentfernungsmessystem
CA2512936A1 (en) * 2004-07-22 2006-01-22 Bea S.A. Laser scanning and sensing device for detection around automatic doors
CN2847219Y (zh) * 2005-08-12 2006-12-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 测量激光光束平行性的装置
TW200938825A (en) * 2008-03-14 2009-09-16 Univ Nat Formosa A contactless vibration measurement device
CN101859030A (zh) * 2010-05-20 2010-10-13 浙江大学 一种双光束同轴实时调整的装置与方法
CN102620688A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 中国科学院西安光学精密机械研究所 多功能光轴平行性校正仪及其标定方法
CN102901467A (zh) * 2012-11-07 2013-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光发射光轴和捕获跟踪视轴的平行度校正装置
RU1841028C (ru) * 1988-04-04 2015-02-20 Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант" Координатор
CN105137415A (zh) * 2015-05-25 2015-12-09 北京空间机电研究所 激光测距仪接收视场标定及光轴平行度测量的装置和方法
CN106679594A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光发射轴和光学视轴的平行度检测装置
CN108181688A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 常州镭斯尔通讯技术有限公司 用于收发一体光电设备的接收器对准***及其应用
CN108801179A (zh) * 2018-06-27 2018-11-13 大连理工大学 一种远距离非接触轴同轴度测量装置及方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0048015A2 (de) * 1980-09-16 1982-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Justier- und Prüfeinrichtung für ein Laserentfernungsmessystem
RU1841028C (ru) * 1988-04-04 2015-02-20 Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант" Координатор
CA2512936A1 (en) * 2004-07-22 2006-01-22 Bea S.A. Laser scanning and sensing device for detection around automatic doors
CN2847219Y (zh) * 2005-08-12 2006-12-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 测量激光光束平行性的装置
TW200938825A (en) * 2008-03-14 2009-09-16 Univ Nat Formosa A contactless vibration measurement device
CN101859030A (zh) * 2010-05-20 2010-10-13 浙江大学 一种双光束同轴实时调整的装置与方法
CN102620688A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 中国科学院西安光学精密机械研究所 多功能光轴平行性校正仪及其标定方法
CN102901467A (zh) * 2012-11-07 2013-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光发射光轴和捕获跟踪视轴的平行度校正装置
CN105137415A (zh) * 2015-05-25 2015-12-09 北京空间机电研究所 激光测距仪接收视场标定及光轴平行度测量的装置和方法
CN106679594A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光发射轴和光学视轴的平行度检测装置
CN108181688A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 常州镭斯尔通讯技术有限公司 用于收发一体光电设备的接收器对准***及其应用
CN108801179A (zh) * 2018-06-27 2018-11-13 大连理工大学 一种远距离非接触轴同轴度测量装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
地质矿产勘查测量规范编写组: "《地质矿产勘查测量规范参考件》", 31 October 1989 *
胡启迪: "大气激光通信信标光捕获过程中光斑检测技术研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 信息科技辑》 *
骆新新 等: "基于CCD 的激光测距机光轴平行性检测", 《基于CCD 的激光测距机光轴平行性检测》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110045352A (zh) * 2019-04-03 2019-07-23 北京科航理达技术有限公司 一种错位安装光学***的方法和光学***
CN110045352B (zh) * 2019-04-03 2020-12-18 北京科航理达技术有限公司 一种错位安装光学***的方法和光学***
CN110763437A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种用监视镜检验光电产品光轴的方法
CN111473747A (zh) * 2020-04-15 2020-07-31 Oppo广东移动通信有限公司 标定装置、标定***、电子设备及标定方法
WO2021208582A1 (zh) * 2020-04-15 2021-10-21 Oppo广东移动通信有限公司 标定装置、标定***、电子设备及标定方法
CN111473747B (zh) * 2020-04-15 2022-07-26 Oppo广东移动通信有限公司 标定装置、标定***、电子设备及标定方法
TWI799817B (zh) * 2020-04-15 2023-04-21 大陸商Ｏｐｐｏ廣東移動通信有限公司 標定裝置、標定系統、電子設備及標定方法
CN113744349A (zh) * 2021-08-31 2021-12-03 湖南航天远望科技有限公司 一种红外光谱图像测量对准方法、装置及介质

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