[实用新型]一种新型数字式光电自准直仪

说明书

技术领域

本实用新型涉光电探测领域，尤其是涉及自准仪领域。

背景技术

自准直仪是利用光学自准直原理，实现小角度测量的精密测量仪器。由于其使用方便而且具有较高的检测精度，被广泛应用于航空航天、船舶、军工等精密度极高的行业，例如机械加工工业的质量保证（平直度、平面度、垂直度、平行度等）、计量检定行业中角度测试标准、棱镜角度定位及监控、光学元件的测试及安装精度控制等，其应用范围广阔。自准直仪经历了目视式、光电指零式和数显式三个发展阶段。

提高分辨力和示值稳定性是通用数显自准直仪的发展方向。

高分辨力是高准确度的保障与前提，高稳定性又是高分辨力的保障与前提。跳字量是静态数显自准直仪的特点和难点。动态测量每次采样只有一个数值输出，反应不出示值的跳动，其难点是动态响应速度和动态准确度，但通用仪器要读出每个位置的稳定读数值，跳字大就只能估读，影响示值的准确度，也影响分辨力。

数显式自准直仪的出现使自准直仪的性能有质的飞跃，数显式把仪器准确度由1″级提高至0.1″级，最小显示值由0.1″级提高至0.01″级。数显式自准直仪准确度高，使用方便，操作简单，能实现自动测量。

目前国内外生产的光电自准直仪主要靠人眼读数，用于静态测试，响应频率不高，无法满足高速测量的需要。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型提供了一种新型数字式光电自准直仪，可对目标进行自动识别，相比于传统的光电自准仪具有更高的分辨率。

为了实现上述目标，本实用新型采取以下技术方案：一种新型数字式光电自准直仪，包括光源、分划板、可调汇聚透镜组、分光棱镜、望远主镜、次镜组和PSD探测器；其中，光源开启后，所发出的光线照亮分划板，经分化板后，光线投射到光源可调汇聚透镜组，经过汇聚透镜组的汇聚作用后，照射到分光棱镜上，经过分光棱镜分光面的反射后入射到望远主镜上，经过主镜的准直作用后投射到目标反射面上，经过目标反射面的反射后再次经过望远主镜的后投射到分光棱镜上，经过分光棱镜后照射到可调次镜组中，经过可调次镜组的汇聚后投射到PSD探测器中。

本新型数字式光电自准直仪，在光源端采用可调汇聚透镜组，所述可调汇聚透镜组包括第一汇聚透镜和第二汇聚透镜，所述第一汇聚透镜靠近分划板一端，所述第二汇聚透镜靠近所述分光棱镜端，光源所发出的光照亮分划板上的图案后，上述图案投射到第一汇聚透镜，经过第一和第二汇聚透镜的两次汇聚后投射到分光棱镜的分光面上，这样做的好处是，在光源为发散光时，两次的汇聚作用可以在较短的距离内将图案汇聚到较小范围内，更好的集中光信号，便于其后的观测或检测，缩短了光源所发出的光信号到分光棱镜之间的传输距离，直接好处是使得自准仪的纵向高度减小，结构更加紧凑，更加便于安装的携带。

本新型数字式光电自准直仪采用PSD探测器，所探测的光信号的位置量信息为模拟量输出，系统响应快，分辨率高，成本低，因此具有广泛应用的价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统，相比于CCD探测器，本实用新型采用PSD探测器的探测灵敏度更高，高实现高更精度的测量。同时价格也更加便宜。

进一步的，所述光源采用LED光源，相比于传统光源，LED具有，成本低、高效率，低能耗，高亮度，绿色环保，超长寿命等一系列显著优点，本一种新型数字式光电自准直仪采用LED为光源，降低了生产成本，同时光源发光强度也得到保证。

进一步的，所述望远主镜为胶合透镜组，相比于普通透镜，胶合透镜组具有更好的聚光效果。

进一步的，所述次镜为可调透镜组，可实现连续变焦的功能，所述可调透镜组包含第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近分光棱镜一侧，所述第二透镜靠近PSD探测器一端。在测试范围内可以实现焦距的连续可调，这样扩展了测试的距离，能实现更远距离的测量，同时也增加了测试的灵活性。

作为一种优选，所述分划板为“十字”分划板。

作为一种优选，所述分划板为“工字”分划板。