[发明专利]一种基于透反棱镜的激光光路耦合系统

说明书

本发明公开了一种基于透反棱镜的激光光路耦合系统，包括设置在壳体上的光路出射窗口和电源及数据线通孔，壳体内安装固定有绿色十字激光发生器、红外激光测距仪、平面反射镜和透反棱镜；绿色十字激光发生器与壳体固定底座的轴线方向平行，红外激光测距仪发射的红外测距光线投射至透反棱镜；平面反射镜与固定底座的轴线方向垂直、且与绿色十字激光发生器的轴线成45°夹角，绿色十字激光发生器发射的绿色十字激光线经平面反射镜反射前后光束垂直，经平面反射镜反射后的绿色十字激光线投射至透反棱镜；经过透反棱镜的绿色十字激光线与红外测距光线重合。本发明可用于为动态环境中待测目标的实时位姿测量提供光学位姿测量基准。

技术领域

本发明涉及一种用于动态位姿测量的位姿基准发射及传递系统，可用于为动态环境中待测目标的实时位姿测量提供光学位姿测量基准。

背景技术

位姿测量是几何量计量的重要内容，包括三维角度测量和三维位置测量，广泛应用于精密加工制造、航天航空、军事及通信等领域，其中动态位姿的实时在线测量技术越来越受到重视。目前常用的动态位姿测量方法存在着系统复杂、关键设备加工难度较大、光路装调难度大、测量精度与量程相互制约等问题，且无法适应室外强光、潮湿以及震动等恶劣环境。本发明涉及的动态位姿测量的位姿基准发射及传递系统，可用于为动态环境中待测目标的实时位姿测量提供光学位姿测量基准，结合动态位姿测量系统，可用于动态环境中待测目标的实时位姿精确测量，弥补了现有技术的不足。

发明内容

针对上述现有技术中在解决动态位姿实时测量技术中的不足，本发明提供一种基于透反棱镜的激光光路耦合系统，可用于为动态环境中待测目标的实时位姿测量提供光学位姿测量基准，结合动态位姿测量系统，可实现动态环境中待测目标的实时位姿精确测量。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于透反棱镜的激光光路耦合系统，包括由固定底座和封装外壳构成的壳体；所述壳体的一侧设有光路出射窗口，所述壳体的另一侧设有电源及数据线通孔，所述壳体内设有激光器固定槽、透反镜固定槽、红外测距仪安装部和平面反射镜固定槽；所述激光器固定槽与所述固定底座的轴线方向平行，所述激光器固定槽内安装有绿色十字激光发生器；所述透反镜固定槽内设有透反棱镜，所述透反棱镜采用光学镀膜工艺实现对红外激光测距仪光线的全透性和对所述绿色十字激光发生器发射的绿色十字激光线的全反性；所述红外测距仪安装部固定有红外激光测距仪，所述红外激光测距仪发射的红外测距光线投射至所述透反棱镜；所述平面反射镜固定槽与所述固定底座的轴线方向垂直、且与所述激光器菱形槽的轴线成45°夹角，所述平面反射镜固定槽内固定有平面反射镜，所述绿色十字激光发生器发射的绿色十字激光线经所述平面反射镜反射前后光束垂直，经所述平面反射镜反射后的绿色十字激光线投射至所述透反棱镜；经过所述透反棱镜的绿色十字激光线与红外测距光线重合。

进一步讲，本发明中，所述透反棱镜采用光学镀膜工艺是，在该透反棱镜的半透面上涂覆有532nm带阻滤光膜。

所述固定底座设有法兰用以作为与动态测量环境之外的不动点测量基准相连接。

所述封装外壳的内部结构与所述固定底座的内部结构对称，所述封装外壳与所述固定底座扣合后通过螺栓连接成壳体，所述封装外壳和所述固定底座的材质为不透光材质。

所述激光器固定槽由设置在所述固定底座内的激光器下V型槽和设置在所述封装外壳内的激光器上V型槽构成，所述激光器下V型槽和所述激光器上V型槽上下对称。

所述红外测距仪安装部有设置在所述固定底座内的红外测距仪固定台和设置在所述封装外壳内的红外测距仪容纳槽构成。

所述平面反射镜固定槽由上下对称的设置在所述固定底座内的平面镜下固定槽和设置在所述封装外壳内的平面镜上固定槽构成，所述平面镜下固定槽和所述平面镜上固定槽上下对称。

所述透反射镜固定槽由上下对称的设置在所述固定底座内的透反镜下固定槽和设置在所述封装外壳内的透反镜上固定槽构成，所述透反镜下固定槽和所述透反镜上固定槽上下对称。