一种连续变焦热像仪中直线导轨平行度的装调方法与流程

本发明属于光机装调技术领域，涉及一种连续变焦热像仪中直线导轨相对于透镜安装孔轴线平行度的装调方法。

背景技术：

传统红外连续变焦热像仪中运动透镜采用的支撑导向机构一般通过透镜镜筒的内外圆柱面的配合或者轴套、光杆的配合来实现，但这给零件加工、配合精度提出了很高要求。随着技术发展，由于滚动直线导轨具有结构简单、动摩擦系数小、导向精度高、精度保持性好等优点，近年来，在航空航天光学仪器中，滚动直线导轨逐渐开始得到应用，但是关于如何实现直线导轨与透镜安装基准孔轴线平行度的装调方法还很少见诸报道。当直线导轨与透镜安装基准孔轴线平行度不满足设计指标要求时，会导致图像质量差，光轴一致性不达标等问题。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种连续变焦热像仪中直线导轨相对于透镜安装孔轴线平行度的装调方法，利用内调焦准直望远镜，借助高精度十字分划板、二维平移台等，实现非接触式装调直线导轨与透镜安装基准孔轴线平行度的方法。该方法不需要传统的机械接触式测量工具，对空间要求较小，适合于空间要求紧凑的光学仪器中直线导轨的装调。

本发明的技术方案为：

所述一种连续变焦热像仪中直线导轨平行度的装调方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将连续变焦热像仪底座1安装在操作台上，并使底座1上固定透镜安装孔ΦD与固定在平移台7上的内调焦准直望远镜6的光轴粗同轴；所述内调焦准直望远镜6内置十字分划板，具备自准直仪的测角功能；

步骤2：利用固定镜压圈8将固定镜十字分划板3安装在底座1中的固定透镜安装孔ΦD中，压紧固定镜压圈8，保证固定镜十字分划板3的后端面与孔ΦD的端面紧密贴合；所述固定镜十字分划板3中十字分划线所在侧镀有反射膜，十字分划线中心与固定镜十字分划板外圆柱轴线重合，固定镜十字分划板反射面与自身另外一侧端面平行；

步骤3：利用内调焦准直望远镜6进行监测，通过调整底座1的方位、俯仰角度，使固定镜十字分划板3的反射面相对于内调焦准直望远镜6的光轴垂直；然后通过微调平移台7，使内调焦准直望远镜6中的光轴十字与固定镜十字分划板3上的十字分划线的像重合；

步骤4：锁定平移台7，并将底座1固定在操作台上；

步骤5：从底座1中取下固定镜压圈8、固定镜十字分划板3；将运动镜框4利用固定安装在直线导轨2的滑块上，利用运动镜压圈9将运动镜十字分划板5安装在运动镜框4中并紧密贴合；所述运动镜十字分划板5中十字分划线所在侧镀有反射膜，十字分划线中心与运动镜十字分划板外圆柱轴线重合，运动镜十字分划板反射面与自身另外一侧端面平行；

步骤6：利用内调焦准直望远镜6进行观测，通过调整直线导轨2的方位、俯仰角度，保证运动镜十字分划板5在直线导轨2上运动全程内的自准直像始终与内调焦准直望远镜6内的十字线重合，运动镜十字分划板5的十字分划像也与内调焦准直望远镜6内的十字线重合；固定直线导轨2。

进一步的优选方案，所述一种连续变焦热像仪中直线导轨平行度的装调方法，其特征在于：平移台7为二维平移台；内调焦准直望远镜6的光轴与二维平移台7的某一方向平行。

进一步的优选方案，所述一种连续变焦热像仪中直线导轨平行度的装调方法，其特征在于：内调焦准直望远镜6采用CCD进行图像的接收，通过显示器进行观察与显示。

进一步的优选方案，所述一种连续变焦热像仪中直线导轨平行度的装调方法，其特征在于：固定镜十字分划板3的外径与底座1中固定透镜安装孔ΦD配做，实现紧密配合；运动镜十字分划板5的外径与运动镜框4基准孔配做，实现紧密配合。

有益效果

本发明的优点在于：

1.本发明采用内调焦准直望远镜进行测量监测，相比于传统的接触测量方式，可以实现较小空间内的非接触式测量。

2.本发明利用高精度十字分划板将传统的圆孔轴线转化为了光学准直面与十字分划线的交点，利于使用光学手段进行圆孔轴线的测量，提供了一种较精确的直线导轨平行度的装调方法。

3.本方法同样适用于多导轨的相互平行度装调。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的最终状态示意图；

图2是本发明的实现方法剖视图；

图3是本发明的实现方法侧视图；

附图标记：1-底座、2-直线导轨、3-固定镜十字分划板、4-运动镜框、5-运动镜十字分划板、6-内调焦准直望远镜、7-二维平移台、8-固定镜压圈、9-运动镜压圈。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种连续变焦热像仪中直线导轨相对于透镜安装孔轴线平行度的装调方法，具体如附图1、图2中所示。一种连续变焦热像仪的光学设计要求光学系统中运动透镜的光轴在运行全过程中相对于固定透镜光轴的同轴度不大于Φ0.03mm，根据设计需要选用直线导轨对运动透镜进行支撑，本发明提供了一种通过非接触装调实现直线导轨相对于固定透镜安装孔ΦD轴线的平行度小于0.02mm的装调方法。

如图1、图2所示，底座1中的孔ΦD为安装固定透镜的基准孔，直线导轨2用于支撑运动镜框4，运动镜框4中的基准孔用于安装运动透镜，运动透镜沿直线导轨2前后运动。

本方法首先需要建立装调基准：将底座1安装在操作平台上，并且保证底座上基准孔ΦD与固定在二维平移台7上的内调焦准直望远镜6的光轴大致同轴。

将底座1上基准孔ΦD的轴线转化为通过固定镜十字分划板3十字分划线交点的分划板反射面的法线：利用固定镜压圈8将固定镜十字分划板3安装在底座1中的固定透镜安装孔ΦD中，压紧固定镜压圈8，保证固定镜十字分划板3的后端面与孔ΦD的端面紧密贴合。

上述固定镜十字分划板3中十字线所在侧镀反射膜，固定镜十字分划板3的外径与底座1中基准孔ΦD配做，保证紧密配合，十字分划线中心与其外圆柱轴线重合，分划板反射面与其另外一侧端面平行。

将基准孔ΦD的轴线转化为内调焦准直望远镜6的光轴中心线：利用内调焦准直望远镜6进行监测，通过调整底座1的方位、俯仰角度，保证固定镜十字分划板3的反射面相对于内调焦准直望远镜6的光轴垂直。然后通过微调二维平移台7，使内调焦准直望远镜6中的光轴十字中心与固定镜十字分划板3上的十字分划线的像重合。

上述内调整准直望远镜6的光轴与二维平移台的一个平移方向平行，与二维平移台的另一个移动方向垂直。

装调基准建立好后，锁定二维平移台7，保证其在后续操作中没有晃动，利用瞬干胶固定底座1在操作平台上，保证后续操作中底座1相对于二维平移台无相对运动。

将直线导轨方向转化为通过运动镜十字分划板5十字分划线交点的分划板反射面的法线：从底座1中取下固定镜压圈8、固定镜十字分划板3，将运动镜框4利用螺钉安装在直线导轨2的滑块上，利用运动镜压圈9将运动镜十字分划板5安装在运动镜框4中，保证贴合紧密。

上述运动镜框4中用于安装运动镜十字分划板5的基准孔轴线与直线导轨2平行。

上述运动镜十字分划板5的外径与运动镜框4中的基准孔配做，保证配合紧密，十字分划线中心与其外圆柱轴线重合，分划板反射面与其另外一侧端面平行。

调整运动镜十字分划板5的自准像、分划像与内调焦准直望远镜6的光轴中心重合：利用内调焦准直望远镜6进行观测，通过调整直线导轨2的方位、俯仰角度，保证运动镜十字分划板5在直线导轨2上运动全程内的自准直像始终与内调焦准直望远镜6内的十字线重合，运动镜十字分划板5的十字分划像也与内调焦准直望远镜6内的十字线重合，随后固定直线导轨2。

装调结果复测：从运动镜框4中拆下运动镜压圈9、运动镜十字分划板5，利用三坐标测量机复测运动镜框4中用于安装运动镜十字分划板5的基准孔在直线导轨2上运动全行程范围内与底座1上用于安装固定镜的基准孔ΦD的同轴度，经过测量可达到不大于Φ0.02mm，从而保证了直线导轨2相对于固定镜基准孔ΦD中心轴的平行度。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。