一种用于调节激光束散角和能量的机构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于调节激光束散角和能量的机构，包括激光器（1）、第一偏摆机构（201）、第二偏摆机构（202）、第一固定镜组（301）、第二固定镜组（302），其中，所述激光器（1）、第一固定镜组（301）和第二固定镜组（302）处于激光传输光路中；所述第一偏摆机构（201）可以将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第二种方式的改变；所述第二偏摆机构（202）可以再将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光束散角进行第三种方式的改变。本发明专利技术可调节激光束散角和能量，解决了对动目标远近距离精确测量的难题，显著提高了测距设备的测距精度和测距范围，且体积小、重量轻、可靠性高。

An apparatus for regulating the angular dispersion and energy of a laser beam

The invention discloses a mechanism for adjusting the divergence angle and the energy of the laser beam, including laser (1), the first deflection mechanism (201), second (202) deflection mechanism and a first fixed lens group (301), second (302) fixed lens group, wherein, the laser (1), the fixed lens group (301) and second (302) in the group of fixed mirror laser transmission in the optical path; the first deflection mechanism (201) can be two lens cut laser transmission in the optical path of the laser beam divergence angle of second types of change; the second swing mechanism (202) can then be cut two pieces of lens laser transmission in the optical path of the laser beam divergence angle of third kinds of changes in the way. The invention can adjust the laser beam divergence angle and energy, to solve the problem of accurate measurement of moving target distance, distance measuring equipment significantly improve the range precision and range, and has the advantages of small volume, light weight, high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于调节激光束散角和能量的机构
本专利技术属于激光测距
，更具体地说，涉及一种用于调节激光束散角和能量的机构。
技术介绍
激光测距技术的发展随着激光技术、电力电子技术和计算机技术的发展而不断发展，经历了第一代红宝石激光测距机、第二代Nd:YAG激光测距机和目前正在研制开发并逐渐推广应用的第三代固体激光测距机及二氧化碳气体激光测距机三个发展阶段。目前，激光测距技术均采用固定的激光脉冲能量和束散角对目标进行测距，还没有采用变换激光脉冲能量和束散角对目标进行测距的相关技术。现有技术中，使用固定的激光脉冲能量和束散角可以精确地对远距离目标进行测距，但当目标较近时，固定的激光脉冲能量和束散角将无法满足精确测距的要求，而且容易造成测距设备的损坏。因此，现在技术制约了现有测距设备的测距范围和测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的：专利技术一种用于调节激光束散角和能量的机构，解决对动目标远近距离精确测量的难题，且使用安全、精度高、测量范围宽、体积小、重量轻、可靠性高。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于调节激光束散角和能量的机构，包括激光器1、第一偏摆机构201、第二偏摆机构202、第一固定镜组301、第二固定镜组302，其中，所述激光器1、第一固定镜组301和第二固定镜组302处于激光传输光路中，实现对激光的束散角进行初始的改变；所述第一偏摆机构201可以将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第二种方式的改变；所述第二偏摆机构202可以继第一偏摆机构201之后再将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光束散角进行第三种方式的改变；通过以上所述的三种改变方式，用以解决对动目标远近距离精确测量的难题。所述第一偏摆机构201和第二偏摆机构202，均各自包括双向转角电磁铁6、底座7、第一行程开关8、第二行程开关9、偏摆镜组10、定位螺钉11、磁铁12，其中，所述双向转角电磁铁6和偏摆镜组10固定在底座7上；所述偏摆镜组10结构如图3所示，根据实际需要在镜筒中安装两组镜片；双向转角电磁铁6的磁芯旋转带动偏摆镜组10旋进光路或旋出光路，以实现对激光束散角进行改变以及对激光能量进行改变；所述第一行程开关8和第二行程开关9固定在底座7上，用来检测偏摆镜组10是否旋进光路或旋出光路；所述定位螺钉11固定在底座7上，以实现对偏摆镜组10旋进光路后进行精确调节；所述磁铁12固定在底座7上，当偏摆镜组10旋出光路后，磁铁12会吸住偏摆镜组10，以确保偏摆镜组10保持旋出光路的状态。所述第一偏摆机构201和第二偏摆机构202的设计方式还可以采用步进电机驱动齿轮齿条结构进而带动镜组切入或退出光路，类似设计思路均在本专利保护范围。本专利技术的有益效果：本专利技术可调节激光束散角和能量，解决了对动目标远近距离精确测量的难题，在近距离测距时，使用较大的激光输出束散角和较低的输出能量，确保对目标的精确测距并确保测距设备的使用安全，而在距离较远时，采用较小的激光输出束散角和较高的输出能量，满足远距离测距精确要求，且显著提高了测距设备的测距精度（不大于0.5m）和测距范围（200～40000m），且本机构体积小、重量轻、可靠性高。附图说明图1为本专利技术提出的用于调节激光束散角和能量的机构的结构布局图；图2为本专利技术中偏摆机构(201、202)结构示意图；图3为本专利技术中偏摆镜组10结构示意图；图4为本专利技术中偏摆机构（201、202）的工作流程图；图5为未切入偏摆机构的光路原理图；图6为切入1组偏摆机构的光路原理图；图7为切入2组偏摆机构的光路原理图。其中：1.激光器、201.第一偏摆机构、202.第二偏摆机构、301.第一固定镜组、302.第二固定镜组、6.双向转角电磁铁、7.底座、8.第一行程开关、9.第二行程开关、10.偏摆镜组、11.定位螺钉、12.磁铁。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利公开了一种用于调节激光束散角和能量的机构，如图1所示，包括：激光器1、第一偏摆机构201、第二偏摆机构202、第一固定镜组301、第二固定镜组302，其中，所述激光器1、第一固定镜组301和第二固定镜组302处于激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第一种方式的改变；所述第一偏摆机构201可以将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第二种方式的改变；所述第二偏摆机构202可以继第一偏摆机构201之后再将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光束散角进行第三种方式的改变。所述偏摆机构结构如图2所示，包括双向转角电磁铁6、底座7、第一行程开关8、第二行程开关9、偏摆镜组10、定位螺钉11、磁铁12，其中，所述双向转角电磁铁6和偏摆镜组10固定在底座7上；所述偏摆镜组10结构如图3所示，根据实际需要在镜筒中安装两组镜片；双向转角电磁铁6的磁芯旋转带动偏摆镜组10旋进光路或旋出光路，以实现对激光束散角进行改变以及对激光能量进行改变；所述第一行程开关8和第二行程开关9固定在底座7上，用来检测偏摆镜组10是否旋进光路或旋出光路；所述定位螺钉11固定在底座7上，以实现对偏摆镜组10旋进光路后进行精确调节；所述磁铁12固定在底座7上，当偏摆镜组10旋出光路后，磁铁12会吸住偏摆镜组10，以确保偏摆镜组10保持旋出光路的状态。本实例提供一种用于调节激光束散角和能量的机构的具体工作流程如图4所示：机构开始上电向第一偏摆机构201和第二偏摆机构202中的两组双向转角电磁铁6发送正向脉冲，双向转角电磁铁6的磁芯旋转带动偏摆镜组10开始旋出光路；当偏摆镜组10触碰到第一行程开关8时，表明偏摆镜组10已完成旋出光路的偏摆动作；磁铁12用磁力吸附住偏摆镜组10，确保偏摆镜组10保持旋出光路的状态，双向转角电磁铁6断电；若偏摆镜组10未触碰到第一行程开关8，表明偏摆镜组10旋出光路失败，系统会发出警告信号，提示第一偏摆机构201或第二偏摆机构202发生故障需要检修，此时，激光器1、第一固定镜组301和第二固定镜组302处于激光传输光路中，实现了对激光的束散角进行第一种方式的改变，其光学原理图如图5所示。假定动目标由远及近，激光器1出光经第一种改变方式的光路对动目标进行测距，当第一种测距方式无法满足精度要求时，激光器1停止出光，暂停测距；第二偏摆机构202开始上电向双向转角电磁铁6发送负向脉冲，双向转角电磁铁6的磁芯旋转带动偏摆镜组10开始旋进光路；当偏摆镜组10触碰到第二行程开关9时，表明偏摆镜组10已完成旋进光路的偏摆动作；定位螺钉11经精确调整后顶住偏摆镜组10，与双向转角电磁铁6余存的弹力形成合力，确保偏摆镜组10保持处于激光传输光路的状态，双向转角电磁铁6断电；若偏摆镜组10未触碰到第二行程开关9，表明偏摆镜组10旋进光路失败，系统会发出警告信号，提示第二偏摆机构202发生故障需要检修，此时，激光器1、第二偏摆机构202、第一固定镜组301和第二固定镜组302处于激光传输光路中，实现了对激光的束散角进行第二种方式的改变，其光学原理图如图6所示。激光器1可以再次出光开始测距，动目标的距离越来越近，当第二种测距方式无法满足精度要求时，第一偏摆机构201再旋进光路，进而实现对激光的束散角进行第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节激光束散角和能量的机构，其特征在于，包括激光器（1）、第一偏摆机构（201）、第二偏摆机构（202）、第一固定镜组（301）、第二固定镜组（302），其中，所述激光器（1）、第一固定镜组（301）和第二固定镜组（302）处于激光传输光路中，实现对激光的束散角进行初始的改变；所述第一偏摆机构（201）可以将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第二种方式的改变；所述第二偏摆机构（202）可以继第一偏摆机构（201）之后再将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光束散角进行第三种方式的改变。

【技术特征摘要】
1.一种用于调节激光束散角和能量的机构，其特征在于，包括激光器（1）、第一偏摆机构（201）、第二偏摆机构（202）、第一固定镜组（301）、第二固定镜组（302），其中，所述激光器（1）、第一固定镜组（301）和第二固定镜组（302）处于激光传输光路中，实现对激光的束散角进行初始的改变；所述第一偏摆机构（201）可以将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光的束散角进行第二种方式的改变；所述第二偏摆机构（202）可以继第一偏摆机构（201）之后再将两片镜组切入激光传输光路中，实现对激光束散角进行第三种方式的改变。2.根据权利要求1所述的用于调节激光束散角和能量的机构，所述第一偏摆机构（201）和第二偏摆机构（202），均各自包括双向转角电磁铁（6）、底座（7）、第一行程开关（8）、第二行程开关（9）、偏摆镜组（10）、定位螺钉（11）、磁铁（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸民，马建宏，崔丽，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11