專利名稱：一種新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心裝置，可用于一般光學(xué)系統(tǒng)以及大口徑光學(xué)系統(tǒng)的穿軸對心工作，本發(fā)明屬于光學(xué)、機(jī)械綜合技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在以往的大型光電設(shè)備裝配調(diào)整時(shí)，對于主次鏡穿軸對心工作，一般用采用小光管發(fā)出的光經(jīng)主次鏡反射，進(jìn)入測微目鏡后，然后旋轉(zhuǎn)主次鏡其中的一個(gè)所產(chǎn)生的劃圓量來進(jìn)行穿軸對心，該技術(shù)如圖1所示工具小光管1，次鏡2，測微目鏡3，主鏡4，如圖1，其特點(diǎn)是工具小光管1發(fā)出的光經(jīng)過主鏡4、次鏡2，到達(dá)測微目鏡3中，然后旋轉(zhuǎn)工具小光管1與測微目鏡3，觀察測微目鏡3中的像的劃圓量的大小，通過調(diào)整測微目鏡3中的像的劃圓量的大小來對主次鏡進(jìn)行穿軸對心工作，當(dāng)測微目鏡3中像的劃圓量基本為零時(shí)，說明主鏡4與次鏡2基本完成穿軸對心工作。在這里需要說明的是此時(shí)主次鏡的穿軸對心是以主鏡的旋轉(zhuǎn)軸為基準(zhǔn)，然后對次鏡進(jìn)行調(diào)整，即此時(shí)主鏡已經(jīng)通過其它裝調(diào)方法調(diào)整完畢。
以往的主次鏡裝調(diào)對心技術(shù)對裝調(diào)對心工作檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是通過人眼進(jìn)行粗略的觀察，穿軸對心的精度往往取決于操作人的經(jīng)驗(yàn)積累，而且上面方法只能對次鏡是單片反射鏡的情況下適用，如果次鏡是由幾個(gè)光學(xué)件構(gòu)成，此種方法就不適用；隨著光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對光學(xué)儀器提出越來越高的技術(shù)要求，其中對大口徑光學(xué)儀器來說，主次鏡穿軸對心的精度要求越來越高，但現(xiàn)有技術(shù)不能滿足相關(guān)的穿軸對心調(diào)整要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，提供一種新型大口徑光學(xué)系統(tǒng)的穿軸對心方法，它不但可以滿足目前大口徑光學(xué)儀器所提出的穿軸對心要求，而且可以解決未來大口徑光學(xué)儀器更高的穿軸對心要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法，其特點(diǎn)在于本發(fā)明在工作之前，主鏡的裝調(diào)必須完成，也即整個(gè)裝調(diào)過程是以裝調(diào)完畢的主鏡為基準(zhǔn)，它包括下列步驟(1)首先運(yùn)用內(nèi)調(diào)焦定心儀，使得五棱鏡的入射面a與內(nèi)調(diào)焦定心儀的光軸垂直；(2)其次，同時(shí)調(diào)整內(nèi)調(diào)焦定心儀與五棱鏡，使得由五棱鏡入射面a返回的像與主鏡表面返回的像在一根軸上，也即在主鏡確定的基準(zhǔn)軸上；(3)將五棱鏡旋轉(zhuǎn)180°，把次鏡反射回的像與五棱鏡入射面a返回的像穿起來，這樣主次鏡的對心工作完成。
此外，如果次鏡是由幾個(gè)光學(xué)件構(gòu)成，運(yùn)用同樣道理，也可把次鏡鏡組中的各個(gè)像找到并穿起；最后五棱鏡加上輔助的22.5°棱鏡構(gòu)成直通式光學(xué)件，這樣可以把垂直軸系的光學(xué)件的球心穿起來，完成對垂直軸系鏡組的穿軸，由于在五棱鏡的位置必然存在一個(gè)反射鏡，所以在最后把五棱鏡去除后，同樣可以通過內(nèi)調(diào)焦定心儀對反射鏡進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)，帶有垂直軸系鏡組的光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心完畢。
本發(fā)明的原理是五棱鏡產(chǎn)生90°的偏轉(zhuǎn)時(shí)，其誤差最多只有幾弧秒，但其最重要的特性是五棱鏡沿圖2中的平面軸旋轉(zhuǎn)時(shí)能精確保持同樣的偏轉(zhuǎn)精度，而且在直角平面內(nèi)，五棱鏡旋轉(zhuǎn)具有平面反射鏡的特點(diǎn)；如果在五棱鏡上裝有22.5°鍥形棱鏡可構(gòu)成直通式，圖2的半反半透面c上鍍鋁有50％的反射率。
所述的五棱鏡具有的45°平面反射鏡與加入鍥形棱鏡構(gòu)成直通式光學(xué)件的特點(diǎn)，內(nèi)調(diào)焦定心儀通過對反射鏡以及軸系鏡組的光學(xué)像的觀察，可以完成對主次鏡以及軸系鏡組的穿軸對心工作。
本發(fā)明在工作之前，主鏡的裝調(diào)必須完成，也即整個(gè)裝調(diào)過程是以裝調(diào)完畢的主鏡為基準(zhǔn)，首先運(yùn)用內(nèi)調(diào)焦定心儀，使得五棱鏡的入射面a與內(nèi)調(diào)焦定心儀的光軸垂直；其次，同時(shí)調(diào)整內(nèi)調(diào)焦定心儀與五棱鏡，使得由五棱鏡入射面a返回的像與主鏡表面返回的像在一根軸上，也即在主鏡確定的基準(zhǔn)軸上；然后五棱鏡旋轉(zhuǎn)180°，把次鏡反射回的像與五棱鏡入射面a返回的像穿起來，這樣主次鏡的對心工作完成，如果次鏡是由幾個(gè)光學(xué)件構(gòu)成，運(yùn)用同樣道理，也可把次鏡鏡組中的各個(gè)像找到并穿起；最后五棱鏡加上輔助的22.5°棱鏡構(gòu)成直通式光學(xué)件，這樣可以把垂直軸系的光學(xué)件的球心穿起來，完成對垂直軸系鏡組的穿軸，由于在五棱鏡的位置必然存在一個(gè)反射鏡，所以在最后把五棱鏡去除后，同樣可以通過內(nèi)調(diào)焦定心儀對反射鏡進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)，帶有垂直軸系鏡組的光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心完畢。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的的積極效果是對大口徑光學(xué)系統(tǒng)的穿軸對心工作，現(xiàn)有的裝調(diào)技術(shù)已幾乎不能滿足越來越高的穿軸對心要求，而使用此方法后，可以有效的解決主次鏡之間的穿軸要求，而且對于垂直軸系鏡組以及反射鏡的裝調(diào)都有很大的幫助。本發(fā)明不但適用于大型光學(xué)設(shè)備，也適用于一般光學(xué)設(shè)備的光學(xué)裝校與調(diào)整。


圖1為已有技術(shù)的示意圖；圖2為五棱鏡與22.5°輔助棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2、3所示，本發(fā)明由為內(nèi)調(diào)焦定心儀1，次鏡2，五棱鏡3，垂直軸系鏡組4，主鏡5組成，內(nèi)調(diào)焦定心儀1采用中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所生產(chǎn)的內(nèi)調(diào)焦定心儀；五棱鏡3不但要求有較高的偏轉(zhuǎn)精度，而且需要一個(gè)22.5°的輔助棱鏡。
本發(fā)明實(shí)施例的工作過程本實(shí)施例的基準(zhǔn)軸是裝調(diào)完畢的主鏡5的光軸，為了完成光學(xué)器件的對心調(diào)整，首先運(yùn)用內(nèi)調(diào)焦定心儀1，通過對五棱鏡3的入射面a返回的像的調(diào)整，使得五棱鏡3的入射面a與內(nèi)調(diào)焦定心儀1的光軸垂直；由于裝調(diào)完畢的主鏡5光軸是基準(zhǔn)軸，所以通過五棱鏡3入射面a返回的像與主鏡表面返回的像，同時(shí)調(diào)整五棱鏡3與內(nèi)調(diào)焦定心儀1，可以使內(nèi)調(diào)焦定心儀1的光軸與基準(zhǔn)軸垂直；五棱鏡3旋轉(zhuǎn)180°，通過次鏡2表面返回的像與五棱鏡3的入射面a返回的像，調(diào)整次鏡2，把次鏡2的光軸與基準(zhǔn)軸穿起來；然后五棱鏡3加上22.5°的輔助棱鏡，這樣五棱鏡3就構(gòu)成了直通式，同樣道理，把垂直軸系鏡組4上的球心像也穿起來；最后把五棱鏡3去除，換上反射鏡，通過內(nèi)調(diào)焦定心儀1可以調(diào)整反射鏡，這樣此光學(xué)系統(tǒng)的穿軸對心工作完畢。
此外，如果次鏡2是由幾個(gè)光學(xué)件構(gòu)成，與只有一個(gè)反射面的次鏡相比，只是需要通過內(nèi)調(diào)焦定心儀1找到多個(gè)球心像并穿起來，首先通過內(nèi)調(diào)焦定心儀調(diào)整各個(gè)光學(xué)件的球心像，然后調(diào)整各個(gè)光學(xué)件的位置盡可能的把球心像穿在一根軸上，這樣可把次鏡鏡組中的各個(gè)像找到并穿起。
在五棱鏡加上輔助的22.5°棱鏡構(gòu)成直通式光學(xué)件，使得光束能通過半反半透面c與出射面d，這樣通過內(nèi)調(diào)焦定心儀1可以找到垂直軸系4各個(gè)光學(xué)件的球心像，盡可能的把這些球心像穿在一根軸上，這樣可以把垂直軸系4的光學(xué)件的球心穿起來，完成對垂直軸系鏡組4的穿軸，由于在五棱鏡3的位置必然存在一個(gè)反射鏡，所以在最后把五棱鏡3去除后，同樣可以通過內(nèi)調(diào)焦定心儀1對反射鏡進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)，帶有垂直軸系鏡組4的光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心完畢。
權(quán)利要求
1.一種新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法，其特征在于包括下列步驟(1)首先運(yùn)用內(nèi)調(diào)焦定心儀，使得五棱鏡的入射面a與內(nèi)調(diào)焦定心儀的光軸垂直；(2)其次，同時(shí)調(diào)整內(nèi)調(diào)焦定心儀與五棱鏡，使得由五棱鏡入射面a返回的像與主鏡表面返回的像在一根軸上，也即在主鏡確定的基準(zhǔn)軸上；(3)將五棱鏡旋轉(zhuǎn)180°，把次鏡反射回的像與五棱鏡入射面a返回的像穿起來，這樣主次鏡的對心工作完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法，其特征在于當(dāng)所述的次鏡是由幾個(gè)光學(xué)件構(gòu)成，通過內(nèi)調(diào)焦定心儀調(diào)整各個(gè)光學(xué)件的球心像，盡可能的把球心像穿在一根軸上，這樣即把次鏡鏡組中各個(gè)像找到并穿起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法，其特征在于在所述的五棱鏡加上輔助的22.5°棱鏡構(gòu)成直通式光學(xué)件，通過半反半透面c的透射光束，可以在內(nèi)調(diào)焦定心儀上把垂直軸系的光學(xué)件的球心像穿起來，完成對垂直軸系鏡組的穿軸。
全文摘要
一種新型光學(xué)系統(tǒng)穿軸對心方法，在工作之前，主鏡的裝調(diào)必須完成，也即整個(gè)裝調(diào)過程是以裝調(diào)完畢的主鏡為基準(zhǔn)，它包括下列步驟(1)首先運(yùn)用內(nèi)調(diào)焦定心儀，通過調(diào)整入射面a的像，使得五棱鏡的入射面a與內(nèi)調(diào)焦定心儀的光軸垂直；(2)其次，同時(shí)調(diào)整內(nèi)調(diào)焦定心儀與五棱鏡，使得由五棱鏡入射面a返回的像與主鏡表面返回的像在一根軸上，也即在主鏡確定的基準(zhǔn)軸上；(3)將五棱鏡旋轉(zhuǎn)180°，把次鏡反射回的像與五棱鏡入射面a返回的像穿起來，這樣主次鏡的對心工作完成。它不但可以滿足目前大口徑光學(xué)儀器所提出的穿軸對心要求，而且可以解決未來大口徑光學(xué)儀器更高的穿軸對心要求。
文檔編號(hào)G02B7/00GK1629673SQ20031012137
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者程剛, 蔣世磊, 雷江 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所