[发明专利]一种回归反光球光学球心瞄准装置及其瞄准方法

说明书

本发明涉及精密工程测量技术领域，提供一种回归反光球光学球心瞄准装置及其瞄准方法，其中，回归反光球光学球心瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置；光源设置在成像模块与分光镜之间；分光镜将光源发出的入射光分解为第一出射光和第二出射光；第一出射光射向待瞄准的回归反光球；反光装置设置在分光镜的一侧，反光装置对接收的第二出射光进行反射，并将输出的反射光射向待瞄准的回归反光球；本发明结构简单、操作方便，通过成像模块观察回归反光球的成像中心相对于成像模块的光学中心的位置，来相应地调整回归反光球的位置，直至实现对回归反光球的光学球心的准确瞄准，从而相应地实现了对回归反光球的光学球心的准确测量。

技术领域

本发明涉及精密工程测量技术领域，尤其涉及一种回归反光球光学球心瞄准装置及其瞄准方法。

背景技术

在精密工程测量技术领域，摄影测量系统作为快速、非接触测量的代表，在几何量测量领域发挥着重要的作用。摄影测量系统测量前需要进行参数标定，在参数标定中经常使用回归反光球杆作为标定基准。标定时以两个或多个标准回归反光球的光学球心间距作为已知约束，对摄影测量系统未知参数进行赋值。回归反光球的光学球心间距的准确度直接影响系统的标定精度进而影响测量系统测量准确度。其中，对回归反光球的光学球心的准确定位是进行回归反光球标准杆准确赋值的关键。

一般而言，回归反光球具有较小的球度误差，当光线照射在回归反光球的球面上时均会发生反射，其中反射角度等于光线的入射角度。因而，根据该光学特性，只有当光线正对着回归反光球的光学球心入射时(入射角为零)，在回归反光球上的反射光才会沿着入射光的反方向返回。

当前，对于回归反光球的光学球心的测量，通常采用坐标法、测长机法等对回归反光球的几何尺寸进行测量，进而计算出球心位置。然而，与其它反光球不同，回归反光球利用了反光球表面回归反射特性，其几何形状与实际光学形状存在较大不同。因此，不能采用上述坐标法、测长机法实现对回归反光球的光学球心的准确测量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种回归反光球光学球心瞄准装置及其瞄准方法，用以解决当前采用坐标法、测长机法难以实现对回归反光球的光学球心进行准确测量的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种回归反光球光学球心瞄准装置，包括光源、成像模块、分光镜及反光装置；

所述光源设置在所述成像模块与所述分光镜之间；

所述分光镜将所述光源发出的入射光分解为第一出射光和第二出射光；

所述第一出射光射向待瞄准的回归反光球；

所述反光装置设置在所述分光镜的一侧，所述反光装置对接收的所述第二出射光进行反射，并将输出的反射光射向待瞄准的回归反光球；

所述成像模块对回归反光球进行成像，并用于观测回归反光球的成像中心相对于所述成像模块的光学中心的位置。

优选的，本发明中所述分光镜与所述反光装置之间设有光路切换机构，其中，所述光路切换机构用于切换控制所述分光镜输出的第一出射光与所述反光装置输出的反射光进行单独输出。

优选的，本发明中所述光路切换机构包括转轴套和遮光片，其中，所述转轴套连接旋转驱动机构，所述遮光片沿着所述转轴套的轴线方向与所述转轴套相连接；所述遮光片用于遮挡所述第一出射光或所述反光装置输出的反射光。

优选的，本发明中所述光源、所述成像模块、所述分光镜及所述反光装置均置于壳体内；

所述壳体上设有第一开口与第二开口；

所述第一出射光穿过所述第一开口；所述反光装置在接收所述第二出射光后，输出的反射光穿过所述第二开口；