專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光機(jī)裝調(diào)技術(shù)，尤其涉及的是一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法。
背景技術(shù)：
電視產(chǎn)品大部分采用軸向變倍、雙視場(chǎng)的光學(xué)系統(tǒng)，并隨著單位預(yù)研型號(hào)的增加，類(lèi)似結(jié)構(gòu)會(huì)越來(lái)越多。而目前對(duì)于雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通常用的調(diào)試方法是重復(fù)保證齊焦(兩個(gè)視場(chǎng)同時(shí)清晰)，再分別測(cè)量雙視場(chǎng)的焦距，直到在雙視場(chǎng)齊焦的條件下滿足其焦距公差。這種基于以經(jīng)驗(yàn)判斷的逐次逼近的調(diào)試方法有以下明顯的不足①需要有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)試者多次重復(fù)調(diào)試，效率低逐次逼近調(diào)試，過(guò)程不可優(yōu)化和量化，過(guò)程不可控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，以解決現(xiàn)有裝調(diào)方法的不足。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出了一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，該裝調(diào)方法的具體步驟如下I).測(cè)量待裝調(diào)雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的大小兩個(gè)視場(chǎng)間的離焦量以及兩個(gè)視場(chǎng)各自的焦距；2).根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組；3).利用大小視場(chǎng)離焦量和小視場(chǎng)焦距或大視場(chǎng)焦距優(yōu)化出大小視場(chǎng)理想的焦距、倍率、以及理想大視場(chǎng)或小視場(chǎng)時(shí)變倍鏡相對(duì)離焦視場(chǎng)需要前后移動(dòng)的距離；4).根據(jù)所計(jì)算出的限位機(jī)構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場(chǎng)焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果。所述的步驟I)的離焦量的測(cè)量過(guò)程如下將被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)放到固定支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合，調(diào)節(jié)測(cè)量?jī)x的X、Y軸找到被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)視場(chǎng)像面位置，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零；把被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)視場(chǎng)，調(diào)節(jié)離焦量測(cè)量?jī)x的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動(dòng)，直至找到視場(chǎng)的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，即為這兩個(gè)視場(chǎng)的離焦量。所述的步驟I)中焦距的測(cè)量過(guò)程如下a)將待裝調(diào)的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)放到離焦量測(cè)量?jī)x的支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合；b)用離焦量測(cè)量?jī)x在被測(cè)透鏡的焦面上觀察，測(cè)出玻羅板上線對(duì)像的間距I';
c)根據(jù)像面上的線對(duì)間距y'與玻羅板上線對(duì)間距y之間的關(guān)系，^
/ V / I _
即fMI，計(jì)算出被測(cè)透鏡的焦距，離焦量測(cè)量?jī)x測(cè)出的I'實(shí)際上是經(jīng)過(guò)離焦量測(cè)量
儀放大P倍后的數(shù)值，實(shí)際計(jì)算公式應(yīng)為: *=%- =
IP所述的步驟2)中涉及的光學(xué)參數(shù)包括光學(xué)球面半徑、厚度、折射率和通光孔徑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)利用離焦量測(cè)量?jī)x測(cè)量視場(chǎng)間的離焦量以及兩個(gè)視場(chǎng)各自的焦距，然后利用該離焦量、焦距和光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)，優(yōu)化出限位機(jī)構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場(chǎng)焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，能夠?qū)﹄p視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行軸向裝調(diào)，精度高。


圖1是本發(fā)明中所使用的離焦量測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)圖；圖2_a是本發(fā)明實(shí)施例中的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)長(zhǎng)焦位置的光路示意圖；圖2_b是本發(fā)明實(shí)施例中的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)短焦位置的光路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。

以如圖2_a和圖2_b所示的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)為例，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)方法，該雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)由物鏡組H1、變倍鏡組H2、及后組H3組成，物鏡組Hl和后組H3的位置固定不變，其間距dl + d2=160mm.移動(dòng)變倍鏡組H2的移動(dòng)，形成相應(yīng)的大小視場(chǎng)，設(shè)粗裝時(shí)對(duì)應(yīng)大、小視場(chǎng)變倍鏡分別在dl=119. 6mm和dl=150. 5mm位置。變倍鏡筒移動(dòng)到二個(gè)極限位置將由二個(gè)限位機(jī)構(gòu)來(lái)定位，由于光學(xué)和機(jī)械零件在加工和裝調(diào)過(guò)程中存在誤差，所以二個(gè)限位機(jī)構(gòu)的位置必須是可調(diào)節(jié)的。在裝調(diào)過(guò)程中先保證雙視場(chǎng)齊焦，然后再分別測(cè)量雙視場(chǎng)的焦距，如果出現(xiàn)焦距超差，則相向或反向微調(diào)限位機(jī)構(gòu)以改變dl，該光學(xué)系統(tǒng)的具體裝調(diào)裝調(diào)過(guò)程如下1.測(cè)量待裝調(diào)雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)大小兩個(gè)視場(chǎng)間的離焦量以及兩個(gè)視場(chǎng)各自的焦距。離焦量的測(cè)量過(guò)程如下I)將待裝調(diào)的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)放到離焦量測(cè)量?jī)x的支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合上，調(diào)節(jié)測(cè)量?jī)x的X、Y軸找到被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)視場(chǎng)像面位置，如圖2-a所示的長(zhǎng)焦位置，dl=150mm，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零，所使用的離焦量測(cè)量?jī)x如圖1所示，包括X向移動(dòng)臺(tái)1、Y向移動(dòng)臺(tái)2、物鏡3、目鏡4和(XD5 ；2)把被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)視場(chǎng)，如圖2-b所示的短焦位置，屯=120，調(diào)節(jié)離焦量測(cè)量?jī)x的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動(dòng)，直至找到視場(chǎng)的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，這個(gè)數(shù)值即為這兩個(gè)視場(chǎng)的離焦量。焦距的測(cè)量過(guò)程a)將待裝調(diào)的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)放到離焦量測(cè)量?jī)x的支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合；b)用離焦量測(cè)量?jī)x在被測(cè)透鏡的焦面上觀察，測(cè)出玻羅板上線對(duì)像的間距I';c)根據(jù)像面上的線對(duì)間距y'與玻羅板上線對(duì)間距y之間的關(guān)系，
BPf.,, =^- 十算出被測(cè)J透鏡的焦距，離焦量:測(cè)量:儀測(cè)J出的i'實(shí)際±是罾過(guò)離焦量:測(cè)量?jī)x放大一實(shí)際計(jì)一2.根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組。3.根據(jù)雙視場(chǎng)變倍離焦量測(cè)量?jī)x測(cè)定視場(chǎng)焦距和離焦量，計(jì)算大小視場(chǎng)理想的焦距、倍率、以及理想大視場(chǎng)(或小視場(chǎng))時(shí)變倍鏡相對(duì)離焦視場(chǎng)需要前后移動(dòng)的距離(限位機(jī)構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向)

設(shè)粗裝時(shí)對(duì)應(yīng)大、小視場(chǎng)變倍鏡分別在4=119. 6mm和(^=150. 5mm位置，將取Cl1的步進(jìn)值為0. OOlmm,如表一所示，Lf3表示后組H3的工作距離，計(jì)算出大小視場(chǎng)限位機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)距離和方向。表一
權(quán)利要求
1.一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于該裝調(diào)方法的具體步驟如下 1).測(cè)量待裝調(diào)雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的大小兩個(gè)視場(chǎng)間的離焦量以及兩個(gè)視場(chǎng)各自的焦距； 2).根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組； 3).利用大小視場(chǎng)離焦量和小視場(chǎng)焦距或大視場(chǎng)焦距優(yōu)化出大小視場(chǎng)理想的焦距、倍率、以及理想大視場(chǎng)或小視場(chǎng)時(shí)變倍鏡相對(duì)離焦視場(chǎng)需要前后移動(dòng)的距離； 4).根據(jù)所計(jì)算出的限位機(jī)構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場(chǎng)焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟I)的離焦量的測(cè)量過(guò)程如下 將被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)放到固定支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合，調(diào)節(jié)測(cè)量?jī)x的X、Y軸找到被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)視場(chǎng)像面位置，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零； 把被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)視場(chǎng)，調(diào)節(jié)離焦量測(cè)量?jī)x的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動(dòng)，直至找到視場(chǎng)的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，即為這兩個(gè)視場(chǎng)的離焦量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟I)中焦距的測(cè)量過(guò)程如下 a)將待裝調(diào)的雙視場(chǎng)變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)放到離焦量測(cè)量?jī)x的支架上，調(diào)整支架使被測(cè)系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合； b)用離焦量測(cè)量?jī)x在被測(cè)透鏡的焦面上觀察，測(cè)出玻羅板上線對(duì)像的間距y'； c)根據(jù)像面上的線對(duì)間距y'與玻羅板上線對(duì)間距I之間的關(guān)系，/ y / I，計(jì)算出被測(cè)j透鏡的焦距，離焦量:測(cè)量:儀測(cè)j出的I'實(shí)際±是罾過(guò)離焦量:測(cè)量:儀 y放大P倍后的數(shù)值，實(shí)際計(jì)算公式應(yīng)為4=^^M y/
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟2)中涉及的光學(xué)參數(shù)包括光學(xué)球面半徑、厚度、折射率和通光孔徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法。該方法的具體步驟如下首先測(cè)量被測(cè)雙視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)大小兩個(gè)視場(chǎng)間的離焦量以及兩個(gè)視場(chǎng)各自的焦距；根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組；利用大小視場(chǎng)離焦量和小視場(chǎng)焦距(或大視場(chǎng)焦距)優(yōu)化出大小視場(chǎng)理想的焦距、倍率、以及理想大視場(chǎng)(或小視場(chǎng))時(shí)變倍鏡相對(duì)離焦視場(chǎng)需要前后移動(dòng)的距離(限位機(jī)構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向)；最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達(dá)到優(yōu)化的結(jié)果。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，能夠?qū)﹄p視場(chǎng)軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行軸向裝調(diào)，精度高。
文檔編號(hào)G02B27/62GK103033946SQ20121055844
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者周景歡 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所