[发明专利]一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构

说明书

技术领域

本发明属于工程测量技术，具体涉及用于调节激光投点器阵列光电疏密间距的弹性调节装置。

背景技术

在机器视觉和摄影测量领域，常用到特征标志点作为测量点。特征标志点的产生有多种方法，例如在被测目标上粘贴定向反光标志，在被测目标上固定主动发光标志，在被测目标上投射激光点等。在一些特定场合，（如高温目标，玻璃表面，网状表面）不能粘贴固定标志点，只能采用投射激光点的方式产生特征标志点。因此激光投点器作为非接触特征标志点产生器具有更广泛的用途。

目前，激光投点器产生激光点阵的主要原理是在激光输出端加入微透镜聚焦的方式对激光束进行分束，再经过准直、调焦等光学系统得到激光器阵列。这种原理制作的激光投点器具有结构小巧，点阵密度大的优点，但由于采用了分束原理，单束激光的能量较低，激光点照射到目标上的亮度较暗，在背景较亮的场合无法从背景中区分激光点。要提高单束激光的能量就要提高激光器总功率，当激光器总功率提高到一定量级，理论上能够解决单束激光能量低的问题，但由于激光功率较高，对于分束镜，准直、调焦光学系统会产生不利影响，严重时会产生激光损伤，因此需要对上述光学系统进行抗激光辐照损伤的设计，从光学镜片的材料，镀膜等方面降低激光辐照的影响，但这会大大增加制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构，能够调节光点疏密，解决高亮背景下特征点无法提取的问题。

本发明的技术方案如下：

一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构，它包括圆筒基座、固定设在圆筒基座下端的后端盖、固定设在圆筒基座上端的前端盖、设在圆筒基座内中轴处的施力杆和位于圆筒基座内的若干辅助支承环；所述的后端盖由弹性材料制成，外侧端面设有若干个圆环阵列块，所述的圆环阵列块在后端盖上，以后端盖的圆心为中心成圆圈状排列，相邻圆圈之间形成环形槽，每个圆环阵列块中心设有激光器固定孔；所述的前端盖为圆盘形，中心加工有安装孔；

所述的施力杆与上述后端盖一体化加工，施力杆的一端伸出后端盖外，为圆环形，圆环形中间的孔为激光器固定孔，施力杆的另一端加工有螺纹，并伸出前端盖外，在施力杆的螺纹端设有施力螺母；

所述的辅助支承环与圆筒基座同轴，每个辅助支撑环由两个同心圆筒组成，圆筒之间设有圆周方向均匀分布的支撑筋，最外圈的辅助支承环与圆筒基座内壁接触；相邻辅助支承环通过轴孔配合安装，并且辅助支撑环的圆筒与后端盖上的环形槽位置对应；

在上述的一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构中：所述的辅助支撑环内部的圆筒内壁底部设有限位圆环，支撑筋的底部设有弹簧安装孔，限位圆环和弹簧安装孔围成的空间内安装弹簧。

在上述的一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构中：所述的圆筒基座的内壁下端设有安装槽，通过该安装槽将上述的后端盖与圆筒基座筒壁固定安装。

在上述的一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构中：所述的前端盖与其下方的支撑筋相对应的部分加工有螺纹孔，孔内安装调整螺钉，调整螺钉接触支撑筋。

在上述的一种光点疏密可调的激光投点器阵列机构中：所述的后端盖和圆环阵列块采用弹簧钢制作。

本发明的显著效果在于：通过在弹性材料制成的后端盖上设计圆圈排列的圆环阵列块，圆圈之间形成环形槽，当施力杆带动后端盖运动时，使得圆圈阵列之间产生一个由环形槽形成的弹性变形，每个圆孔的法线产生一定角度的偏摆，进而在目标上产生或汇聚或发散的激光点阵，从而产生适应目标尺寸大小的激光点阵列，解决高亮背景下特征点无法提取的问题；

进一步的，在辅助支撑环和后端盖之间设置弹簧，弹簧在后端盖产生弹性变形的推理下伸缩，进一步调节环形槽形成的弹性变形，从而形成产生适应目标尺寸大小的激光点阵列。

另外，前端盖设计螺纹孔，通过调节螺钉调节前端盖与支撑筋的接触紧密程度，从而控制辅助支撑环与后端盖之间的压紧力，进一步微调后端盖环形槽形成的弹性变形。

附图说明

图1为光点疏密可调的激光投点器阵列机构内部结构示意图；

图2为去掉了前端盖的光点疏密可调的激光投点器阵列机构内部结构示意图；

图3为辅助支撑环示意图；

图4为后端盖与圆筒基座示意图；

图中：1.圆筒基座；2.辅助支撑环；3.施力杆；4.后端盖；5.前端盖；6.施力螺母；7.圆环阵列块；8.激光器固定孔；9.限位圆环；10.支撑筋；11.弹簧安装孔；12.弹簧；13.安装槽；14.环形槽。

具体实施方式