[实用新型]一种高精度可变发散角调节装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，具体涉及一种高精度可变发散角调节装置。

背景技术

在激光照明和激光测距中，激光照射到目标上的光斑大小直接决定了目标特征轮廓获取及距离信息。

激光发散角的调节主要依靠扩束镜的目镜物镜之间的距离来调节，传统的调节方法主要受结构件的加工误差、安装误差影响很大，并且发散角调整完成后，发散角固定不变。

发散角装调时通常采用螺钉或者止螺对调试的结构件进行固定，其主要缺点在于：采用螺钉或者止螺进行固定对人员要求很高，操作过程中容易改变调试状态。

哈尔滨工业大学在“基于精密位移器的高精度可变束散角激光发射装置”专利（中国专利CN101210818A）中提出采用高精密的滚动丝杠和滚动导轨对发散角进行调节。该调节装置的不足之处在于调节复杂、精度低、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足，提供一种高精度可变发散角调节装置，应用该调节装置可以实时高精度调节发散角、结构简单、适用于远近目标切换时照射、测距需要光斑变化的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度可变发散角调节装置，包括高精度调节系统、激光扩束系统以及光斑监测系统；所述的高精度调节系统包括目镜套筒和物镜套筒，所述的物镜套筒上安装有压电陶瓷，所述的压电陶瓷与目镜套筒通过塑料转接件连接；所述的激光扩束系统由固定于目镜套筒内的扩束目镜和固定于物镜套筒内的扩束物镜组成；所述的光斑监测系统由依次排列在扩束物镜后方、与扩束目镜和扩束物镜同一光轴的聚焦透镜、衰减片及CCD相机组成，所述的CCD相机固定于聚焦透镜的焦点处，CCD相机通过视频电缆连接有计算机。

所述的一种高精度可变发散角调节装置，其目镜套筒与塑料转接件通过螺纹连接。

所述的一种高精度可变发散角调节装置，其塑料转接件与压电陶瓷通过双管胶连接，所述的压电陶瓷与物镜套筒通过双管胶连接。

所述的一种高精度可变发散角调节装置，其衰减片衰减值为30dB、20dB、10dB或5dB。

本实用新型的有益效果是：

1，高精度调节系统采用压电陶瓷对扩束镜间距进行调节，调节精度可以精确到0.001mm，调节范围-0.2mm～+0.2mm；

2，调节方法采用螺纹粗调节、压电陶瓷精细调节相结合；

3，调节装置通过调节电压改变光学系统的间距，不需要结构件重新装调，方便、实用；

4，可变高压与光学系统的发散角一一对应，通过控制不同的驱动高压即可实现不同的发散角控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型光斑监测系统的结构示意图。

各附图标记为：1—目镜套筒，2—塑料转接件，3—压电陶瓷负极，4—压电陶瓷，5—物镜套筒，6—扩束目镜，7—压电陶瓷正极，8—扩束物镜，9—聚焦透镜，10—衰减片，11—CCD相机，12—计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型一种高精度可变发散角调节装置，包括高精度调节系统、激光扩束系统以及光斑监测系统。

参照图1所示，所述的高精度调节系统包括目镜套筒1和物镜套筒5，所述的物镜套筒5上安装有压电陶瓷4，所述的压电陶瓷4与目镜套筒1通过塑料转接件2连接，可在压电陶瓷4两端施加直流高压，压电陶瓷4两端电压发生改变时，相应的光学系统间距也发生变化，从而调节发散角，其中扩束目镜6和扩束物镜8通过压电陶瓷4调节的范围为-0.2mm～+0.2mm；所述的塑料转接件2绝缘性能好，也可以由其它绝缘材料替代；其中目镜套筒1与塑料转接件2通过螺纹连接，塑料转接件2与压电陶瓷4通过双管胶连接，压电陶瓷4与物镜套筒5通过双管胶连接。

所述的激光扩束系统由固定于目镜套筒1内的扩束目镜6和固定于物镜套筒5内的扩束物镜8组成。

参照图2所示，所述的光斑监测系统由依次排列在扩束物镜8后方、与扩束目镜6和扩束物镜8同一光轴的聚焦透镜9、衰减片10及CCD相机11组成，聚焦透镜9将激光会聚，衰减片10有30dB、20dB、10dB、5dB等型号，所述的CCD相机11固定于聚焦透镜9的焦点处，CCD相机11通过视频电缆连接有计算机12，CCD相机11实时监测光斑的变化。

本实用新型的装调方法包括以下步骤：