准直系统技术方案

本申请提供一种准直系统，包括：用于发出可见光、红外光的光源；分划板，被配置为与光源同轴，用于与光源配合产生探测光束；设置于探测光束传播方向的分光镜，用于反射探测光束以改变探测光束的传播方向；设置于经分光镜反射的反射光束传播方向上、且与反射的探测光束同轴分布的准直镜；在准直镜的、背离经分光镜反射的反射光束传播方向一侧、与准直镜同轴分布的光电探测元件，被配置为与准直镜的焦平面重合，用于接收被测物体反射的校准光束。通过可见光、红外光的配合，能够在环境温度变化时，保证最终成像的成像精度，从而提升了准直系统最终的准直精度，避免了温度变化导致准直系统的测量精度降低。测量精度降低。测量精度降低。

【技术实现步骤摘要】
准直系统


[0001]本申请涉及光学测量
，尤其涉及一种准直系统。

技术介绍

[0002]自准直仪是利用光学自准直原理，用于小角度测量的重要测量仪器。由于它具有较高的准确度和测量分辨力，因而被广泛应用于精密的测量工作中。例如，在角度测量、平板的平面度测量、轴系的角晃动测量、导轨的线度测量等方面，自准直仪均发挥着重要的作用。
[0003]在实现现有技术的过程中，专利技术人发现：
[0004]随着应用环境温度的不同，现有的光电自准直仪会存在较大的成像误差，无法清晰成像，从而影响了光电自准直仪的测量精度。尤其的，在对准直精度要求较高的场景中，现有的光电自准直仪根本无法满足相应的使用需求。例如，对准直精度要求较高的航空航天装备中，由于周边温度的急剧变化，其自准直系统的成像误差将导致相应的航空航天装备有着较低的准直精度，从而影响飞行精度。
[0005]因此，需要提供一种受环境温度影响较小的光电准直系统，以解决环境温度变化导致光电自准直仪的测量精度低的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种受环境温度影响较小的准直系统，以解决环境温度变化导致光电自准直仪的测量精度低的技术问题。
[0007]具体的，一种准直系统，包括：
[0008]用于发出可见光、红外光的光源；
[0009]分划板，被配置为与所述光源同轴，用于与所述光源配合产生探测光束；
[0010]设置于所述探测光束传播方向的分光镜，用于反射所述探测光束以改变探测光束的传播方向；/>[0011]设置于经所述分光镜反射的反射光束传播方向上、且与反射的探测光束同轴分布的准直镜；
[0012]在所述准直镜的、背离经所述分光镜反射的反射光束传播方向一侧、与所述准直镜同轴分布的光电探测元件，被配置为与所述准直镜的焦平面重合，用于接收被测物体反射的校准光束。
[0013]进一步的，用于发出红外光的光源经由聚酰亚胺电热膜加工而成。
[0014]进一步的，用于发出可见光的光源为LED光源。
[0015]进一步的，所述分光镜为分光棱镜。
[0016]进一步的，所述分光棱镜为半透半反分光棱镜。
[0017]进一步的，经分光镜反射的探测光束的方向与入射的探测光束的方向垂直；
[0018]经分光镜透射的探测光束的方向与入射的探测光束的方向垂直；
[0019]经分光镜反射的探测光束的方向背离经分光镜透射的探测光束的方向。
[0020]进一步的，所述系统还包括：
[0021]反射镜，被配置为固定于被测物体，用于反射经准直镜射出的探测光束。
[0022]进一步的，所述光电探测元件为电荷耦合CCD光电探测元件。
[0023]进一步的，所述分划板预设有十字靶图案。
[0024]本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：
[0025]通过将可见光、红外光共同作为准直系统的光源，能够在环境温度变化时，避免光束抖动，有效保证了最终成像的成像精度，从而提升了准直系统最终的准直精度，避免了温度变化导致准直系统的测量精度降低。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本申请实施例提供的一种准直系统的结构示意图。
[0028]图2为本申请实施例提供的一种在理想状况下准直系统的成像示意图。
[0029]图3为本申请实施例提供的一种在被测物体反射光束存在偏转时准直系统的成像示意图。
[0030]图4为本申请实施例提供的一种光束在分光镜作用下的分光示意图。
[0031]图中附图标记表示为：
[0032]100
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准直系统；
[0033]11
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光源；
[0034]111
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第一光束；
[0035]111
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第二光束；
[0036]113
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第三光束；
[0037]12
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分划板；
[0038]13
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分光镜；
[0039]14
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准直镜；
[0040]15
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光电探测元件。
具体实施方式
[0041]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0042]可以理解的是，准直仪是角度测量应用最广、最多的仪器之一。准直仪具有精度高、自动读数等优点，已成为准直仪发展的主流。准直仪的基本原理就是根据被测物体反射的光线的成像变化，进行偏转角的测量，从而实现探测方位/被测物体方位的调整。随着准直技术的不断成熟，准直仪也逐渐朝着大量程、高分辨力以及动态测量的发展趋势发展，并在航空航天、武器装备等高精领域有着越来越重要的应用。
[0043]在实际应用中，根据准直仪测量方式的不同，可将准直仪分为光学准直仪、光电准直仪。其中，光学准直仪往往选用人眼进行瞄准；光电准直仪可利用光电探测器代替人眼进行瞄准测量。并且，根据光源的不同，光电准直仪一般可以分为激光自准直仪、光电自准直仪。其中，激光准直仪由激光器作为光源的发射系统；光学准直仪一般选用可见光作为光源。虽然激光具有能量高、方向性好等优点，可提供直线性极好的可见激光束从而使得激光自准直仪的测量距离大且精度较高，但激光同样因为能量高会对人体造成一定的不可逆伤害。并且，激光易受温度和气流等因素的影响，因此需要对仪器采取一些防范措施外，并对其测量环境中的防震、防热、防气流抖动等都提出较高的要求，否则将会影响测量精度。因此，实际应用中激光自准直仪的应用存在一定的限制。而与激光自准直仪相对的光电准直仪，一般选用可见光作为光源，进行准直测量。但可见光穿透性较弱，且易受大气状况的影响。例如，大气温度的变化将对可见光穿透性以及方向性产生一定的影响，使得可见光存在一定的消光以及抖动。由此可知，实际应用中，环境温度的变化将导致采用可见光作为光源的光电准直仪的成像精度存在一定的误差，从而使得最终测量精度存在一定误差。为了防止温度变化导致准直仪测量精度降低，本申请实施例提供一种能够减小温度对测量精度影响的光电准直系统，以满足不同温度下的使用需求。
[0044]具体的，请参照图1，为本申请实施例提供的一种准直系统100，包括：
[0045]用于发出可见光、红外光的光源11；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准直系统，其特征在于，包括：用于发出可见光、红外光的光源；分划板，被配置为与所述光源同轴，用于与所述光源配合产生探测光束；设置于所述探测光束传播方向的分光镜，用于反射所述探测光束以改变探测光束的传播方向；设置于经所述分光镜反射的反射光束传播方向上、且与反射的探测光束同轴分布的准直镜；在所述准直镜的、背离经所述分光镜反射的反射光束传播方向一侧、与所述准直镜同轴分布的光电探测元件，被配置为与所述准直镜的焦平面重合，用于接收被测物体反射的校准光束。2.如权利要求1所述的准直系统，其特征在于，用于发出红外光的光源经由聚酰亚胺电热膜加工而成。3.如权利要求1所述的准直系统，其特征在于，用于发出可见光的光源为LED光源。4.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琼阁，郝雷，霍小明，
申请(专利权)人：北京全息威睛光学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：