激光指示器多参数检测仪

摘要

本发明涉及一种激光指示器多参数检测仪。该检测仪由测量系统(A)、运算系统(B)、紧固系统(C)和机械系统(D)组成；平行光管与望远系统的光学系统同轴，为望远系统提供有限远或无限远目标；当激光光源与望远系统同轴时，令激光指示器的激光束与平行光管的光轴重合，在物镜焦平面处放置的CCD相机记录光斑的移动量，软件算出激光指示器作用距离、激光发散角、激光光斑大小、激光光轴调节范围及激光光轴偏离量等参数。

主权项

1.一种激光指示器多参数测量仪，其特征在于：该测量仪由平行光管(1、2)、CCD相机(3)、分划板(4)和激光光源(5)组成的测量系统(A)，由计算机及分析软件组成的运算系统(B)，由样品架组成的紧固系统(C)以及由防护罩组成的支撑防护作用的机械系统(D)所组成，该测量仪对望远系统中激光指示器的作用距离、激光发散角、激光光斑大小、激光光轴调节范围以及激光光轴偏离量的参数进行测量；激光束经平行光管(1、2)物镜成像于CCD相机(3)上，通过测量CCD相机(3)上光斑的像高y′，解算激光发散角其中f′为平行光管焦距；测得被测距离l和标定距离l′，CCD相机(3)上对应的照度分别为E和E′，光斑直径分别为D＝D₀+2ltanθ和D′＝D₀+2l′tanθ，其中，θ为发散角，D₀为在起始位置激光指示器(6)输出光束的直径，光斑面积分别为$A=\pi {\left(\frac{D}{2}\right)}^2=\pi {(\frac{D_0}{2}+l\tan \theta )}^2=\pi (\frac{{D^2}_0}{4}+D_{0}l\tan \theta +l^2{\tan }^2\theta )$$A^{\prime }=\pi {\left(\frac{D}{2}\right)}^2=\pi {(\frac{D_0}{2}+l^{\prime }\tan \theta )}^2=\pi (\frac{{D^2}_0}{4}+D_0{l}^{\prime }\tan \theta +l^{\prime 2}{\tan }^2\theta )$通过以上两式，可得$\frac{E}{E^{\prime }}=\frac{A^{\prime }}{A}=\frac{\frac{{D^2}_0}{4}+D_0{l}^{\prime }\tan \theta +l^{\prime 2}{\tan }^2\theta }{\frac{{D^2}_0}{4}+D_{0}l\tan \theta +l^2{\tan }^2\theta }$经解算即得到求解被测距离l；将激光平行CCD光轴入射，根据CCD相机物镜焦距及光斑在CCD相机上所占象元数目，利用计算软件计算出激光的束散角及光斑大小，当指示器沿某一方向移动时，根据CCD相机上光斑的抖动量计算出光斑的调整范围；另一平行光管(2)为望远系统提供有效远或无限远目标，平行光管(1)的焦平面处放置CCD相机，用于记录光斑的特征。