一種非共軸光學系統的裝調方法
2023-07-14 06:13:41 1
專利名稱：一種非共軸光學系統的裝調方法
技術領域：
本發明屬於光機裝調技術，涉及的是一種非共軸光學系統的裝調方法。
背景技術：
同軸光學系統是指各個透鏡的光軸是同軸的，不存在偏心和傾斜，而非共軸光學系統是指透鏡的光軸不同軸。非共軸光學系統很難用定心儀進行裝調，它需要按照光學系統中各透鏡光軸之間的夾角和間距的要求來進行裝調。
發明內容
本發明的目的是提出一種非共軸光學系統的裝調方法，以解決非共軸光學系統裝調難的問題。本發明為解決上述技術問題，提出了一種非共軸光學系統的裝調方法，I).通過定心儀調整待裝調的非共軸光學系統中各透鏡的角度和中心，使各透鏡的光軸與對應鏡筒的機械軸同軸，透鏡的光軸垂直於其所對應鏡筒的端面；2).將經過定心調整的各透鏡進行角度裝調，調整各透鏡所對應的鏡筒端面夾角使之滿足非共軸光學系統中對應各透鏡光軸間的夾角要求；3).用測高儀測量經過角度裝調的各個透鏡的高度，通過加減墊片使間隔滿足要求。所述的步驟I)具體的實現步驟如下將系統中的鏡組固定在定心儀轉臺上；調整定心儀轉臺的方位和俯仰角度，使鏡組的鏡筒端面與定心儀轉軸垂直；調整定心儀轉臺的中心位置，使鏡筒孔的軸線與定心儀轉軸同軸；調整透鏡的角偏和中心位置，使透鏡光軸與定心儀轉軸同軸，最終使得該鏡筒孔與其透鏡軸同軸。所述的步驟2)包括以下步驟將經過定心裝調的第一透鏡固定在裝調支架上；調整第一平行光管，使其與第一透鏡鏡筒的端面垂直，使第二平行光管與第一平行光管夾角為滿足要求；裝配經過定心裝調的第二透鏡，通過加減墊片調整第二透鏡鏡筒的角度，使第二透鏡鏡筒的端面與第二平行光管垂直，此時第一透鏡與第二透鏡光軸的夾角就是第一透鏡鏡筒與第二透鏡鏡筒的夾角，即是第一平行光管與第二平行光管間的夾角。所述步驟3)包括以下步驟將經過角度調整的兩個透鏡放到測高儀上，平移第一透鏡，找到第一透鏡的最高點並測量其高度；保持第一透鏡位置不動，裝配第二透鏡，通過加減墊片使第二透鏡與第一透鏡之間的間距滿足系統所要求的大小。本發明的有益效果是本發明通過包括各透鏡定心裝調、鏡組間角度裝調和鏡組間間隔的測量和裝調，能夠精確調整鏡組光軸間的夾角和鏡組間的間隔，所用儀器均是常用儀器，成本低，效率高。
圖1是本發明實施例非共軸光組的結構示意圖2是本發明實施例透鏡定心裝調示意圖3是本發明實施例的鏡組光軸夾角測量示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。圖1是非共軸光組的結構示意圖，該結構包括第一透鏡1、第一透鏡鏡筒2、第二透鏡3和第二透鏡鏡筒4。圖2是透鏡定心裝調的示意圖，裝調過程中所用到的儀器包括定心儀轉臺上5、第一內調焦對心器6、第二內調焦對心器7。圖3是鏡組光軸夾角的測量示意圖，測量夾角需要用到的儀器包括裝調支架8、第一平行光管9和第二平行光管10。
下面對一個由第一透鏡I和第二透鏡3構成的非共軸光學系統的裝調方法進行詳細說明，假設裝調後系統中這個兩鏡組的光軸夾角需要滿足7° ±15"，鏡組間隔需要滿足33. 85 ± O. 02mm,第一透鏡I的矢高h為12mm,第一透鏡I的中心厚度d為8. 04mm,該方法的具體步驟包括
如圖2所示，首先將第一透鏡I固定在定心儀轉臺5上，調整定心儀轉臺5的方位和俯仰角度，使第一透鏡I的鏡筒2端面與定心儀轉軸垂直，調整定心儀轉臺5的中心位置，使鏡筒2的孔軸線與定心儀轉軸同軸，在定心儀轉臺5的上方和左邊分別固定有第一內調焦對心器6和第二內調焦對心器7，通過這兩個內調焦對心器來調整透鏡I的角偏和中心位置，使透鏡光軸與定心儀轉軸同軸，通過同樣的過程來對第二透鏡3進行調整。
如圖3所示，將裝調支架8的面A基準與平行光管10準直，調整平行光管9，使平行光管10與平行光管9之間的夾角是7° 10"，將鏡筒4固定在裝調支架8上，並使鏡筒4 的端面與平行光管10垂直，裝配鏡筒2，在鏡筒2端面即B面貼一塊平行平晶，在鏡筒2與鏡筒4之間加減墊片調整鏡筒2的方位和俯仰角度，使平行平晶與平行光管9準直，即鏡筒 2的端面與平行光管9垂直，則鏡筒2與鏡筒4之間的夾角也為7° 10"，由於透鏡I的光軸與鏡筒2同軸，透鏡3的光軸與鏡筒4同軸，所以透鏡I與透鏡3光軸的夾角為7° 10"， 滿足系統要求的7° ±15"。
如圖1所示，利用測高儀測量透鏡3的高度，平移透鏡3，找到透鏡3的最高點，測的其高度h為10. Olmm,並保持透鏡3不動，對透鏡I進行裝配，並測量此時透鏡I的高度h2 為40. 14mm，根據透鏡I和透鏡3光軸之間的夾角Θ為V 10"，透鏡I的矢高h為12mm， 中心厚度d為8. 04mm,並通過公式A = Qi2-1i1) cos Θ +h_d,計算出透鏡I和透鏡3之間的間隔為33. 856mm，滿足系統所要求33. 85±0. 02mm，，說明裝調後的系統滿足設計要求。如果計算的△值不符合要求，需通過加減墊片進行調整，直到 △符合要求。
權利要求
1.一種非共軸光學系統的裝調方法，其特徵在於該裝調方法的具體步驟如下1).通過定心儀調整待裝調的非共軸光學系統中各透鏡的角度和中心，使各透鏡的光軸與對應鏡筒的機械軸同軸，透鏡的光軸垂直於其所對應鏡筒的端面；2).將經過定心調整的各透鏡進行角度裝調，調整各透鏡所對應的鏡筒端面夾角使之滿足非共軸光學系統中對應各透鏡光軸間的夾角要求；3).用測高儀測量經過角度裝調的各個透鏡的高度，通過加減墊片使間隔滿足要求。
2.根據權利要求1所述的非共軸光學系統的裝調方法，其特徵在於所述的步驟I)具體的實現步驟如下將系統中的鏡組固定在定心儀轉臺上；調整定心儀轉臺的方位和俯仰角度，使鏡組的鏡筒端面與定心儀轉軸垂直；調整定心儀轉臺的中心位置，使鏡筒孔的軸線與定心儀轉軸同軸；調整透鏡的角偏和中心位置，使透鏡光軸與定心儀轉軸同軸，最終使得該鏡筒孔與其透鏡軸同軸。
3.根據權利要求2所述的非共軸光學系統的裝調方法，其特徵在於所述的步驟2)包括以下步驟將經過定心裝調的第一透鏡固定在裝調支架上；調整第一平行光管，使其與第一透鏡鏡筒的端面垂直，使第二平行光管與第一平行光管夾角為滿足要求；裝配經過定心裝調的第二透鏡，通過加減墊片調整第二透鏡鏡筒的角度，使第二透鏡鏡筒的端面與第二平行光管垂直，此時第一透鏡與第二透鏡光軸的夾角就是第一透鏡鏡筒與第二透鏡鏡筒的夾角，即是第一平行光管與第二平行光管間的夾角。
4.根據權利要求3所述的非共軸光學系統的裝調方法，其特徵在於所述步驟3)包括以下步驟將經過角度調整的兩個透鏡放到測高儀上，平移第一透鏡，找到第一透鏡的最高點並測量其高度；保持第一透鏡位置不動，裝配第二透鏡，通過加減墊片使第二透鏡與第一透鏡之間的間距滿足系統所要求的大小。
全文摘要
本發明涉及一種非共軸光學系統的裝調方法。它主要包括以下三個步驟通過定心儀對各鏡組進行定心裝調；根據系統要求對鏡組光軸夾角進行測量和調整；根據系統要求對鏡組間隔進行測量和調整。該方法，能夠精確調整鏡組光軸的夾角和鏡組間的間隔，能夠滿足非共軸光學系統裝調的需要。本發明適用於大多數非共軸光學系統的裝調，具有廣泛的通用性，所使用的儀器均是常用儀器，成本低，效率高。
文檔編號G02B27/62GK103064195SQ201210557429
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月17日 優先權日2011年12月17日
發明者董續勇 申請人:中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所