[发明专利]一种三轴光电自准直仪

摘要

本发明请求保护一种三轴光电自准直仪，该光电自准直仪使用满足特定几何结构的隅角镜作为反射镜，从而使得回路的反射光在光电传感器二维平面上的位移，拥有感应隅角镜自身旋转的信息。该隅角镜三个侧面的角度满足以下关系：δ₂＝δ₁＝90°±δ，δ₃＝90°。该隅角镜的d面(垂直于入射光的表面)将等同于平面镜，用于测量隅角镜沿着OX，OY轴的偏转量；通过d面进入隅角镜内部的光束，将被隅角镜三个侧面切割成六束，根据光束沿隅角镜的三个侧面a、b、c的反射顺序可以标记为a‑b‑c、a‑c‑b、b‑a‑c、b‑c‑a、c‑b‑a、c‑a‑b。其中a‑b‑c和c‑b‑a两束准直反射光在光电传感器二维平面上的位移，将只和隅角镜沿OZ轴的转动量相关。通过该隅角镜的使用，使得光电自准直仪能够实现单机，实时地对被测物体的三维空间完整姿态进行测量。

主权项

1.一种三轴光电自准直仪，其特征在于，包括自准直仪器和隅角镜(6)，所述自准直仪器用于准直出射光并将反射光聚焦于光电传感器(4)，隅角镜(6)充当自准仪的反射镜，所述准直仪器包括：光源(2)、分光镜(3)、透镜(1)、光电传感器(4)及平面反射镜(5)，所述光源(2)位于分光镜(3)一侧，所述光源(2)与分光镜(3)的距离为透镜(1)的半焦距；所述分光镜(3)位于透镜(1)的半焦距前面且分光镜(3)和透镜(1)的距离等于半焦距；所述光电传感器(4)位于透镜(1)的半焦距位置；所述反射镜(5)被固定在透镜(1)右方，所述反射镜(5)用于将入射光原路返回到准直仪，所述光源(2)产生的光束通过分光镜(3)，进入透镜(1)，产生准直光束，准直光束照射在隅角镜(6)上，其中一部分光束被隅角镜(6)的表面所反射回原光路，该部分反射光束用于测量隅角镜(6)沿着OX、OY轴的偏转量；其中OX、OY轴是以隅角镜(6)的一个顶点为坐标系原点建立的坐标系的两个轴，剩余部分射入隅角镜(6)内，该剩余部分准直光束被隅角镜(6)的三个侧面分成了六束，根据光束沿隅角镜(6)的三个侧面a、b、c的反射顺序可以标记为a‑b‑c、a‑c‑b、b‑a‑c、b‑c‑a、c‑b‑a、c‑a‑b，分别成对的从隅角镜(6)的三面侧面反射出。