一种U型折转光路装调装置及方法与流程

本发明属于光学装调技术领域，具体涉及一种u型折转光路装调装置及方法，适用于u型折转光学系统的高精密装调。

背景技术：

u型折转光学系统被广泛应用于各类光学探测系统，采用u型折转光路后，系统的外形尺寸能够有效减小，满足系统结构紧凑化、小型化的要求。u型反射系统一般由2个平面反射元件实现光路折转，由于反射系统装调公差比一般透射系统更严，且每个平面反射元件存在6个方向自由度，若在光路中没有安装到预定位置，会使系统光轴偏离预定光轴，则光学系统的轴上点相当于转折后光路的轴外点，势必引起很大的轴外像差，影响成像清晰度。目前折转光路装配存在以下问题：只依靠装调人员的经验判断反射镜安装位置存在很大盲目性，耗时长，无法定量、实时检测反射镜安装面与基准面角度关系，安装精度低，影响光学系统装配质量。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种u型折转光路装调装置及方法，解决了u型折转光学系统无法定量检测反射镜安装面与基准面角度关系，安装精度低等实际问题。

有鉴于此，本发明提供的技术方案是：一种u型折转光路装调装置，包括：

方形架，所述方形架包括u型架和平板，所述u型架设置于平板的下表面，所述平板下表面与u型架底面平行形成测量基准，在所述平板上制有第一通光孔与第二通光孔，用于修配u型折转光学系统的两端透镜安装面；

五角架，所述五角架上存在角度结构，在五角架的平面上制有第三通光孔，用于修配u型折转光学系统的反射镜安装面。

本发明的另一目的在于提供一种u型折转光路装调方法，其特征在于，包括：

将方形架与u型折转光学系统连接，所述u型折转光学系统基准面与方形架的平板下表面重合，修磨u型折转光学系统两端透镜安装面；

将五角架与u型折转光学系统连接，将两个反射镜安装面转换成水平面，完成折转角度转换；

折转角度转换后，与千分表配合完成反射镜安装面的测量，利用测量数据进行反射镜安装面的修配，完成折转光路光学反射镜安装面的精度控制。

本发明实现了以下显著的有益效果：

实现简单，包括：方形架，所述方形架包括u型架和平板，所述u型架设置于平板的下表面，所述平板下表面与u型架底面平行形成测量基准，在所述平板上制有第一通光孔与第二通光孔，用于修配u型折转光学系统的两端透镜安装面；五角架，所述五角架上存在角度结构，在五角架的平面上制有第三通光孔，用于修配u型折转光学系统的反射镜安装面。解决了u型折转光学系统无法定量检测反射镜安装面与基准面角度关系，安装精度低等实际问题，实现反射镜安装面与基准面角度关系的实时检测，完成折转光路光学元件安装面的精度控制，实现了u型折转光学系统的高精度、高效率装调。实现反射镜安装面与基准面角度关系的实时检测，完成折转光路光学元件安装面的精度控制，实现了u型折转光学系统的高精度、高效率装调。

附图说明

图1为本发明的u型折转光路结构的示意图；

图2为本发明的方形架工作原理图；

图3为本发明的五角架工作原理图；

图4为本发明的方形架结构示意图；

图5为本发明的五角架结构示意图；

图6为本发明的u型折转光路装调方法流程图。

附图标记示意

1.u型折转光学系统基准面2.第一透镜安装面3.第二透镜安装面4.第一反射镜安装面5.第二反射镜安装面6.方形架7.u型折转光路8.高精度装配工作台9.u型折转光血系统基准面10.五角架11.高精度装配工作台12.u型折转光路13.待修配反射镜安装面

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。

虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例，正相反，发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。

请参照图1至图5，本发明的一种u型折转光路装调装置，包括：方形架6，所述方形架包括u型架和平板，所述u型架设置于平板的下表面，所述平板下表面与u型架底面平行形成测量基准，在所述平板上制有第一通光孔111与第二通光孔112，用于修配u型折转光学系统的光学基准面；五角架10，所述五角架上存在角度结构，在五角架的平面上制有第三通光孔113，用于修配u型折转光学系统的反射镜安装面。所述第一透镜安装面2、第二透镜安装面3、第一反射镜安装面4与第二反射镜安装面5为待修配面。

在一个实施例中，所述u型架与所述平板由螺钉连接在一起。

在一个实施例中，所述平板下表面与u型架底面的平面度均小于0.002mm。

在一个实施例中，所述五角架的角度加工误差角度误差小于1′。

在一个实施例中，所述五角架的五个面加工平面度均小于0.002mm。

本发明还提供一种u型折转光路装调方法，包括：步骤s101，将方形架与u型折转光学系统连接，所述u型折转光学系统基准面与方形架的平板下表面重合，修磨u型折转光学系统两端透镜安装面；步骤s102，将五角架与u型折转光学系统连接，将两个反射镜安装面转换成水平面，完成折转角度转换；步骤s103，折转角度转换后，与千分表配合完成反射镜安装面的测量，利用测量数据进行反射镜安装面的修配，完成折转光路光学反射镜安装面的精度控制。

在一个实施例中，所述将方形架与u型折转光学系统连接，所述u型折转光学系统基准面与方形架的平板下表面重合，修磨u型折转光学系统两端透镜安装面，包括：首先将u型折转光学系统固定在方形架平板上，再将方形架置于第一高精度装配工作台8上，所述u型折转光学系统基准面与平板下表面重合，方形架底面与高精度装配工作台表面重合，将千分表置于高精度工作台上，将千分表针置于u型折转光学系统两端透镜安装面，测量两端透镜安装面与光学基准面间的平行度，通过测量数据对两端透镜安装面进行修研，保证两端透镜安装面与光学基准面平行，修研后将u型折转光学系统取下。

在一个实施例中，所述将五角架与u型折转光学系统连接，将两个反射镜安装面转换成水平面，完成折转角度转换，包括：首先将五角架与u型折转光学系统连接，再将五角架置于第二高精度装配工作台11上，通过五角架的角度转换，u型折转光学系统基准面与高精度装配工作台表面成45°角，u型折转光学系统的反射镜安装面与高精度装配工作台表面平行。

在一个实施例中，所述折转角度转换后，与千分表配合完成反射镜安装面的测量，利用测量数据进行反射镜安装面的修配，完成折转光路光学反射镜安装面的精度控制，包括：将千分表置于高精度工作台上，将千分表针置于u型折转光学系反射镜安装面，即可测量反射镜安装面与高精度工作台表面的平行度，通过测量数据修研反射镜安装面，保证反射镜安装面与高精度工作台表面平行，保证反射镜安装面与u型折转光学系统基准面成45°角。

在一个实施例中，方形架包括u型架和平板，u型架和平板由螺钉在一起，平板下表面与u型架底面平行且平面度均小于0.002mm，形成测量基准。

在一个实施例中，五角架上角度分别为：90°、90°、135°、90°、135°，角度加工误差角度误差小于1′，五角架五个面加工平面度均小于0.002mm。

在一个实施例中，方形架和五角架的平面上制有通光孔和安装螺钉孔，能够满足光学系统结构件安装。

作为具体的实施例，请参照图6，本发明的一种u型折转光学系统装调方法的具体步骤为：

第一步：修磨u型折转光学系统两端透镜安装面

首先将u型折转光学系统固定在方形架平板上，再将方形架置于高精度装配工作台上，此时，u型折转光学系统基准面与平板下表面重合，方形架底面与高精度装配工作台表面重合。由于平板下表面与方形架底面平行，则u型折转光学系统基准面与第一高精度装配工作台8表面平行，将千分表置于高精度工作台上，将千分表针置于u型折转光学系统两端透镜安装面，则可测量两端透镜安装面与光学基准面间的平行度，通过测量数据对两端透镜安装面进行修研，保证两端透镜安装面与光学基准面平行，修研后将u型折转光学系统取下。

第二步：角度转换

首先将五角架与u型折转光学系统连接，再将五角架置于第二高精度装配工作台11上，此时，通过五角架的角度转换，u型折转光学系统基准面与高精度装配工作台表面成45°角，u型折转光学系统的反射镜安装面与高精度装配工作台表面平行。

第三步：修磨型光学系统两个反射镜安装面

将千分表置于高精度工作台上，将千分表针置于u型折转光学系反射镜安装面，即可测量反射镜安装面与高精度工作台表面的平行度，通过测量数据修研反射镜安装面，保证反射镜安装面与高精度工作台表面平行，则可保证反射镜安装面与u型折转光学系统基准面成45°角。

本发明实现了以下显著的有益效果：

实现简单，包括：方形架，所述方形架包括u型架和平板，所述u型架设置于平板的下表面，所述平板下表面与u型架底面平行形成测量基准，在所述平板上制有第一通光孔与第二通光孔，用于修配u型折转光学系统的光学基准面；五角架，所述五角架上存在角度结构，在五角架的平面上制有第三通光孔，用于修配u型折转光学系统的两端透镜安装面。解决了u型折转光学系统无法定量检测反射镜安装面与基准面角度关系，安装精度低等实际问题，实现反射镜安装面与基准面角度关系的实时检测，完成折转光路光学元件安装面的精度控制，实现了u型折转光学系统的高精度、高效率装调。实现反射镜安装面与基准面角度关系的实时检测，完成折转光路光学元件安装面的精度控制，实现了u型折转光学系统的高精度、高效率装调。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明创造的保护范围。