CN109212775B - 一种生物测量仪零点臂调试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物测量仪零点臂调试装置及方法。该方法包括：通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置；通过调试反射镜使第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行；通过第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使半反半透镜与准直器光轴的夹角为45°；通过半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使第一反射镜与半反半透镜平行；通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使第二反射镜与半反半透镜夹角为90°；通过半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置。本发明调试方法操作简单，省时省力，能够准确的使光线能按原路返回，误差小。

Description

一种生物测量仪零点臂调试装置及方法

技术领域

本发明涉及生物测量仪领域，特别是涉及一种生物测量仪零点臂调试装置及方法。

背景技术

由于生物测量仪是基于全光纤的光路，光纤的纤芯半径很小，所以反射回的光如若不能按原光路返回就会很难进入到光纤内。单靠机械加工很难保证镜片的高精确的位置关系，因此，急需一种调试方法来精确的调整各个镜片之间的位置关系从而保证入射光能够按照原路返回进入光纤内。传统的调试方法用激光器作为光源，通过观察两路反射光反射回来的光斑是否重合来判断各个镜片之间的位置关系。但是，此方法的分辨率取决于光斑的大小，误差较大。并且此方法是将四个镜片一起调试，操作复杂，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、误差较小的生物测量仪零点臂调试装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种生物测量仪零点臂调试装置，包括第一自准直仪、第二自准直仪、经纬仪、五棱镜、调试工装、调试反射镜、四维调整平台以及光学平台；所述第一自准直仪、第二自准直仪、所述经纬仪以及所述四维调整平台设置在所述光学平台上；所述五棱镜设置在所述四维调整平台上；所述调试工装固定在所述四维调整平台上，所述调试工装与零点臂零件连接；所述调试反射镜设置在所述零点臂零件的基准面上。

一种生物测量仪零点臂调试方法，所述方法应用上述生物测量仪零点臂调试装置；所述方法包括：

通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置；

将调整好位置的第一自准直仪以及第二自准直仪进行固定；

通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行；

通过固定好的第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使所述半反半透镜与所述准直器光轴的夹角为45°；

将调整好位置的半反半透镜进行固定；

通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使所述第一反射镜与所述半反半透镜平行；

通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使所述第二反射镜与所述半反半透镜夹角为90°；

将调整好位置的第一反射镜以及第二反射镜进行固定；

通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置；

将调整好位置的第三反射镜进行固定。

可选的，所述通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置，具体包括：

将所述第一自准直仪、所述第二自准直仪以及所述经纬仪放在光学平台上；

将经纬仪的俯仰角调节到水平90°；

调整所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪的俯仰角，使所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪的十字分划线与所述经纬仪的十字分划线在水平方向重合；

将四维调整台放在光学平台上并调整至水平，将五棱镜放在调整台上；

将所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪放置在所述五棱镜两侧，

调整所述第一自准直仪的位置，使所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪十字分划像重合。

可选的，所述通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行，具体包括：

将零点臂零件固定在四维调整台上；

将调试反射镜贴在零点臂零件的基准面上；

调整所述四维调整台，使第一自准直仪的十字分划线与经所述调试反射镜反射回来的十字分划像重合。

可选的，所述通过固定好的第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使所述半反半透镜与所述准直器光轴的夹角为45°，具体包括：

将半反半透镜贴在零点臂零件上；

在所述第二自准直仪处观察所述第一自准直仪的十字分划像，调整所述半反半透镜的位置，使所述第一自准直仪的十字分划像与所述第二自准直仪的十字分划像重合。

可选的，所述通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使所述第一反射镜与所述半反半透镜平行，具体包括：

将所述第一反射镜贴在零点臂零件上；

由第一自准直仪出射光经过半反半透镜反射后成像在第二自准直仪的分划板处形成第一十字分划像，透射后经第一反射镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第二十字分划像；

在第二自准直仪处观察第一十字分划像以及第二十字分划像；

若第一十字分划像与第二十字分划像重合，则半反半透镜与第一反射镜反射面平行；

若第一十字分划像与第二十字分划像不重合，则半反半透镜与第一反射镜反射面不平行；调整第一反射镜的姿态，使第一十字分划像与第二十字分划像重。

可选的，所述通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使所述第二反射镜与所述半反半透镜夹角为90°，具体包括：

将第二反射镜贴在零点臂零件上；

由第一自准直仪出射光经过半反半透镜、第二反射镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第一十字分划像，第一自准直仪出射光经第二反射镜、半反半透镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第二十字分划像。

当第一十字分划像与第二十字分划像重合时，半反半透镜与第二反射镜的夹角为90°；

当第一十字分划像与第二十字分划像分别位于分划线两侧时，调整第二反射镜的姿态，使第一十字分划像与第二十字分划像重合。

可选的，所述通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置，具体包括：

将第三反射镜贴在零点臂零件上；

入射光线经半反半透镜、第二反射镜到达第三反射镜，观察反射光线在第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线是否重合；

若不重合，调整第三反射镜的姿态，使得第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线重合。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

(1)通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置；使得自准直仪的十字分划线与经纬仪的十字分划线在水平方向重合，使得第一自准直仪以及第二自准直仪的光轴在同一个水平面上；

(2)通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行；

(3)通过调整半反半透镜的姿态，使得第一自准直仪的十字分划线与第二自准直仪的十字分划线重合，以保证半反半透镜与准直器光轴成45°夹角；

(4)通过调整第一反射镜的姿态，使得第一十字分划像与第二十字分划像重合，从而保证半反半透镜与第一反射镜平行；

(5)调整第二反射镜的姿态，使得第一十字分划像与第二十字分划像重合，从而保证第二反射镜与入射光线呈45°夹角并与半反半透镜呈90°夹角；

(6)调整第三反射镜的姿态，使得第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线重合。从而保证第三反射镜垂直于入射光线，光线能按原路返回。

本发明调试方法操作简单，省时省力，能够准确的使光线能按原路返回，误差小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为零点臂的光路示意图；

图2为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第一示意图；

图3为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第二示意图；

图4为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第三示意图；

图5为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第四示意图；

图6为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第五示意图；

图7为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第六示意图；

图8为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第七示意图；

图9为本发明实施例生物测量仪零点臂调试方法第八示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为零点臂的光路示意图，激光器1发出的光束经过准直器2、半反半透3、反射光经第二反射镜5、第三反射镜6反射后，光线按原路返回进入激光器1内；透射光经第一反射镜4反射后垂直进入人眼7。为保证反射光能按照原路返回进入激光器1内，需要入射光的光轴与半反半透镜3、第一反射镜4呈45°夹角，半反半透镜3与第二反射镜5呈90°夹角；第三反射镜6与入射光轴垂直。如若半反半透镜3与第一反射镜4不平行或是半反半透镜3与第二反射镜5不互相垂直或是第二反射镜5与第三反射镜6不成45°角，就会导致反射光路不会按照入射光路原路返回，由于生物测量仪是基于全光纤的光路，光纤的纤芯半径很小，所以反射回的光如若不能按原光路返回就会很难进入到光纤内。

本发明的目的是提供一种操作简单、误差较小的生物测量仪零点臂调试装置及方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种生物测量仪零点臂调试方法应用于生物测量仪零点臂调试装置；生物测量仪零点臂调试装置包括第一自准直仪、第二自准直仪、经纬仪、五棱镜、调试工装、调试反射镜、四维调整平台以及光学平台；所述第一自准直仪、第二自准直仪、所述经纬仪以及所述四维调整平台设置在所述光学平台上；所述五棱镜设置在所述四维调整平台上；所述调试工装固定在所述四维调整平台上，所述调试工装与零点臂零件连接；所述调试反射镜设置在所述零点臂零件的基准面上。

如图2所示，一种生物测量仪零点臂调试方法包括以下步骤：

步骤201：通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置。

步骤202：将调整好位置的第一自准直仪以及第二自准直仪进行固定。

步骤203：通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行。

步骤204：通过固定好的第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使所述半反半透镜与所述准直器光轴的夹角为45°。

步骤205：将调整好位置的半反半透镜进行固定。

步骤206：通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使所述第一反射镜与所述半反半透镜平行。

步骤207：通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使所述第二反射镜与所述半反半透镜夹角为90°。

步骤208：将调整好位置的第一反射镜以及第二反射镜进行固定。

步骤209：通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置。

步骤210：将调整好位置的第三反射镜进行固定。

具体实施

所述五棱镜放置在四维调整台上；

所述第一自准直仪、第二自准直仪放置在光学平台上；

所述调试工装固定在四维调整台上，并与零点臂零件连接。

调试过程包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：

步骤一、调整第一自准直仪8、第二自准直仪9位置

将第一自准直仪8、第二自准直仪9、经纬仪放在光学平台上。

将经纬仪的俯仰角调节到90°(水平)，用经纬仪对第一自准直仪8、第二自准直仪9的十字分划板进行观察，调整第一自准直仪8、第二自准直仪9的俯仰角，使得自准直仪的十字分划线与经纬仪的十字分划线在水平方向重合，使得第一自准直仪8、第二自准直仪9的光轴在同一个水平面上。

将四维调整台放在光学平台上并调整至水平，将五棱镜10放在调整台上；

将第一自准直仪8、第二自准直仪9放置在五棱镜10两侧，如图3所示，第一自准直仪8与第二自准直仪9结构相同。第一自准直仪8包括光源81、准直透镜82、分划板83、光电传感器84以及分光棱镜85。为保证第一自准直仪8、第二自准直仪9的光轴互相垂直，在第二自准直仪9处观察第一自准直仪8的十字分划线是否与第二自准直仪9的十字分划线重合。若重合说明第一自准直仪8、第二自准直仪9互相垂直，若不重合，调整第一自准直仪8的位置直至重合。

将第一自准直仪8、第二自准直仪9固定。

步骤二、准直器光轴与第一自准直仪8的光轴平行

将零点臂零件固定在四维调整台上，将调试反射镜贴在零点臂零件的基准面11上，如图4所示，在第一自准直仪8处观察经第一反射镜4反射回来的十字分划像，调整四维调整台使得第一自准直仪8的十字分划线与经第一反射镜4反射回来的十字分划像重合。以保证准直器光轴与第一自准直仪8的光轴平行，

步骤三、调整半反半透镜3位置

将调试反射镜取下并将半反半透镜3贴在零点臂零件上，如图5所示；在第二自准直仪9处观察第一自准直仪8的十字分划线，调整半反半透镜3的姿态，使得第一自准直仪8的十字分划线与第二自准直仪9的十字分划线重合，以保证半反半透镜3与准直器光轴成45°夹角。

将半反半透镜3涂胶固定。

步骤四、调整半反半透镜3与第一反射镜4反射面平行

将第一反射镜4贴在零点臂零件上，如图6所示；由第一自准直仪8出射光经过半反半透镜3反射后成像在第二自准直仪9的分划板处形成十字分划像1，透射后经第一反射镜4成像在第一自准直仪8的分划板处形成十字分划像2。在第二自准直仪9处观察十字分划像1、2，若十字分划像1与十字分划像2重合，则说明半反半透镜3与第一反射镜4反射面平行；若十字分划像1与十字分划像2不重合，则说明半反半透镜3与第一反射镜4反射面不平行；调整第一反射镜4的姿态，使得十字分划像1、2重合。从而保证半反半透镜3与第一反射镜4平行。

将第一反射镜4涂胶固定。

步骤五、调整半反半透镜3与第二反射镜5相互垂直

将第二反射镜5贴在零点臂零件上，如图7所示；由第一自准直仪8出射光经过半反半透镜3、第二反射镜5成像在第一自准直仪8的分划板处形成十字分划像1，第一自准直仪8出射光经第二反射镜5、半反半透镜3成像在第一自准直仪8的分划板处形成十字分划像2。当半反半透镜3与第二反射镜5等于90°时，十字分划像1与十字分划像2重合。如图8所示；当半反半透镜3与第二反射镜5不等于90°时，十字分划像1、十字分划像2分别位于分划线两侧。调整第二反射镜5的姿态，使得十字分划像1、十字分划像2重合。从而保证第二反射镜5与入射光线呈45°夹角并与半反半透镜3呈90°夹角。

将第二反射镜5固定

步骤六、调整第三反射镜6位置

将第三反射镜6贴在零点臂零件上，如图9所示；入射光线经半反半透镜3、第二反射镜5到达第三反射镜6。通过观察反射光线在第一自准直仪8处的十字分划像与第一自准直仪8的十字分划线，若不重合说明入射光没有按原路返回(即第三反射镜6不垂直于平行的入射光线)，调整第三反射镜6的姿态，使得第一自准直仪8处的十字分划像与第一自准直仪8的十字分划线重合。从而保证第三反射镜6垂直于入射光线，光线能按原路返回。

将第三反射镜6涂胶固定

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

(1)通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置；使得自准直仪的十字分划线与经纬仪的十字分划线在水平方向重合，使得第一自准直仪以及第二自准直仪的光轴在同一个水平面上；

(2)通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行；

(3)通过调整半反半透镜的姿态，使得第一自准直仪的十字分划线与第二自准直仪的十字分划线重合，以保证半反半透镜与准直器光轴成45°夹角；

(4)通过调整第一反射镜的姿态，使得第一十字分划像与第二十字分划像重合，从而保证半反半透镜与第一反射镜平行；

(5)调整第二反射镜的姿态，使得第一十字分划像与第二十字分划像重合，从而保证第二反射镜与入射光线呈45°夹角并与半反半透镜呈90°夹角；

(6)调整第三反射镜的姿态，使得第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线重合。从而保证第三反射镜垂直于入射光线，光线能按原路返回。

本发明调试方法操作简单，省时省力，能够准确的使光线能按原路返回，误差小。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述方法应用于生物测量仪零点臂调试装置；

生物测量仪零点臂调试装置包括：第一自准直仪、第二自准直仪、经纬仪、五棱镜、调试工装、调试反射镜、四维调整平台以及光学平台；所述第一自准直仪、第二自准直仪、所述经纬仪以及所述四维调整平台设置在所述光学平台上；所述五棱镜设置在所述四维调整平台上；所述调试工装固定在所述四维调整平台上，所述调试工装与零点臂零件连接；所述调试反射镜设置在所述零点臂零件的基准面上；

所述生物测量仪零点臂调试方法包括：

通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置；

将调整好位置的第一自准直仪以及第二自准直仪进行固定；

通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行；

通过固定好的第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使所述半反半透镜与所述准直器光轴的夹角为45°；

将调整好位置的半反半透镜进行固定；

通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使所述第一反射镜与所述半反半透镜平行；

通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使所述第二反射镜与所述半反半透镜夹角为90°；

将调整好位置的第一反射镜以及第二反射镜进行固定；

通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置；

将调整好位置的第三反射镜进行固定。

2.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过经纬仪以及五棱镜调整第一自准直仪以及第二自准直仪的位置，具体包括：

将所述第一自准直仪、所述第二自准直仪以及所述经纬仪放在光学平台上；

将经纬仪的俯仰角调节到水平90°；

调整所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪的俯仰角，使所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪的十字分划线与所述经纬仪的十字分划线在水平方向重合；

将四维调整台放在光学平台上并调整至水平，将五棱镜放在调整台上；

将所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪放置在所述五棱镜两侧，

调整所述第一自准直仪的位置，使所述第一自准直仪以及所述第二自准直仪十字分划像重合。

3.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过调试反射镜使所述第一自准直仪的光轴与准直器光轴平行，具体包括：

将零点臂零件固定在四维调整台上；

将调试反射镜贴在零点臂零件的基准面上；

调整所述四维调整台，使第一自准直仪的十字分划线与经所述调试反射镜反射回来的十字分划像重合。

4.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过固定好的第一自准直仪以及第二自准直仪，调整半反半透镜的位置，使所述半反半透镜与所述准直器光轴的夹角为45°，具体包括：

将半反半透镜贴在零点臂零件上；

在所述第二自准直仪处观察所述第一自准直仪的十字分划像，调整所述半反半透镜的位置，使所述第一自准直仪的十字分划像与所述第二自准直仪的十字分划像重合。

5.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二自准直仪调整第一反射镜的位置，使所述第一反射镜与所述半反半透镜平行，具体包括：

将所述第一反射镜贴在零点臂零件上；

由第一自准直仪出射光经过半反半透镜反射后成像在第二自准直仪的分划板处形成第一十字分划像，透射后经第一反射镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第二十字分划像；

在第二自准直仪处观察第一十字分划像以及第二十字分划像；

若第一十字分划像与第二十字分划像重合，则半反半透镜与第一反射镜反射面平行；

若第一十字分划像与第二十字分划像不重合，则半反半透镜与第一反射镜反射面不平行；调整第一反射镜的姿态，使第一十字分划像与第二十字分划像重。

6.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过固定好的半反半透镜以及第一自准直仪调整第二反射镜的位置，使所述第二反射镜与所述半反半透镜夹角为90°，具体包括：

将第二反射镜贴在零点臂零件上；

由第一自准直仪出射光经过半反半透镜、第二反射镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第一十字分划像，第一自准直仪出射光经第二反射镜、半反半透镜成像在第一自准直仪的分划板处形成第二十字分划像；

当第一十字分划像与第二十字分划像重合时，半反半透镜与第二反射镜的夹角为90°；

当第一十字分划像与第二十字分划像分别位于分划线两侧时，调整第二反射镜的姿态，使第一十字分划像与第二十字分划像重合。

7.根据权利要求1所述的生物测量仪零点臂调试方法，其特征在于，所述通过固定好的半反半透镜、第一自准直仪以及第二反射镜调整第三反射镜的位置，具体包括：

将第三反射镜贴在零点臂零件上；

入射光线经半反半透镜、第二反射镜到达第三反射镜，观察反射光线在第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线是否重合；

若不重合，调整第三反射镜的姿态，使得第一自准直仪处的十字分划像与第一自准直仪的十字分划线重合。

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