高精度光束合成光路辅助对准装置的制作方法

1.本发明涉及光束合成对准技术领域，尤其涉及一种高精度光束合成光路辅助对准装置。


背景技术：

2.光学系统中光学元件的角度和位置误差可对光路成像质量造成较大影响，主要表现为光轴偏心和光轴平移。目前，多反射光学系统常通过在光路两侧放置激光十字标线仪作为基准进行装调与检测，但十字线对准交叉处和十字线边缘均存在模糊现象，影响光学系统的装调检测精度。
3.有鉴于此，有必要设计一种改进的高精度光束合成光路辅助对准装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高精度光束合成光路辅助对准装置。
5.为实现上述发明目的，本发明提供了一种高精度光束合成光路辅助对准装置，包括分别按光路正向和逆向顺序排列的第一图形形成装置和第二图形形成装置，以及用于显示所述第一图形形成装置和所述第二图形形成装置所发射图形的高清显示装置；利用所述第一图形形成装置和所述第二图形形成装置能够形成高精度对准的对准图形。
6.优选的，所述第一图形形成装置包括第一图形发射装置及依次设置在所述第一图形发射装置末端的第一光束倍率变换装置和第一反射镜，所述第一图形发射装置发射出第一图形。
7.优选的，所述第一反射镜与来自所述第一图形发射装置的光路呈夹角设置。
8.优选的，所述第一图形发射装置包括第一准直激光光源和设置于所述第一准直激光光源内的第一菲林片，所述第一菲林片用于调控所述第一图形发射装置发射的图形的结构。
9.优选的，所述第二图形形成装置包括第二图形发射装置及依次设置在所述第二图形发射装置末端的第二光束倍率变换装置和第二反射镜。
10.优选的，所述第二光束倍率变换装置与所述第二反射镜之间的距离和所述第一光束倍率变换装置与所述第一反射镜之间的距离相等。
11.优选的，所述第二反射镜与所述第一反射镜相平行。
12.优选的，所述第二图形发射装置包括第二准直激光光源和设置于所述第二准直激光光源内的第二菲林片。
13.优选的，所述第二图形形成装置发射出第二图形，所述第二图形与所述第一图形呈镜像分布。
14.优选的，所述第一图形和所述第二图形均为栅格式图形。
15.本发明的有益效果是：1、本发明提供的高精度光束合成光路辅助对准装置，包括分别按光路正向和逆向顺序排列的第一图形形成装置和第二图形形成装置，第一图形形成装置和第二图形形成装置的结构基本一致，利用第一图形形成装置和第二图形形成装置发射的呈镜像分布的栅格式图形即可在高清显示装置中组合形成高精度对准装调图形。
16.2、本发明提供的高精度光束合成光路辅助对准装置，通过利用第一图形形成装置和第二图形形成装置发射的栅格式图形的栅格结构在平面两个方向上进行对准，可有效降低光束合成过程中的对准难度；同时，第一图形形成装置和第二图形形成装置发射图形的对准精度还可通过调节第一图形形成装置和第二图形形成装置内部各个元件的位置和角度进行调整，并能够基于上述结果在光路合成装置的设计过程对其结构进一步调控。本发明提出的高精度光束合成光路辅助对准装置，具有结构简单和操控简单的优点，有效解决了现有十字标线对准过程十字线对准交叉处和十字线边缘均存在模糊的现象，提升了光束合成系统的装调精度。特别地，上述装置可应用于透射式、反射式、离轴多反式等多种类型的光路，为多类型光束合成光路装调提供了一种有效的高精度对准装调方式。
附图说明
17.图1为本发明的高精度光束合成光路辅助对准装置的结构示意图；图2为本发明的实施例1中利用光束合成光路辅助对准装置形成的栅格式图形；图3为本发明的实施例2中利用光束合成光路辅助对准装置形成的具有十字结构的栅格式图形；附图标记如下：1、第一图形发射装置；2、第一光束倍率变换装置；3、第一反射镜；4、高精度对准装调图形；5、第二反射镜；6、第二光束倍率变换装置；7、第二图形发射装置；8、第一准直激光光源；9、第一菲林片；10、第二菲林片；11、第二准直激光光源。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
19.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
20.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
21.请参阅图1所示，本发明提供了一种高精度光束合成光路辅助对准装置，包括分别按光路正向和逆向顺序排列的第一图形形成装置和第二图形形成装置，以及用于显示第一图形形成装置和第二图形形成装置所发射图形的高清显示装置（图中未标号），通过调控第一图形形成装置和第二图形形成装置即可在高清显示装置中组合形成高精度对准装调图
形4。
22.具体地，第一图形形成装置包括第一图形发射装置1及依次设置在第一图形发射装置1末端的第一光束倍率变换装置2和第一反射镜3，第一图形形成装置发射出第一图形，第一反射镜3与来自第一图形发射装置1的光路呈夹角设置；进一步地，第一图形发射装置1包括第一准直激光光源8和设置于第一准直激光光源8内的第一菲林片9，借助于第一菲林片9可使第一图形发射装置1发射出需要的图形。
23.更进一步地，第二图形形成装置与第二图形形成装置的结构基本相同，包括第二图形发射装置7及依次设置在第二图形发射装置7末端的第二光束倍率变换装置6和第二反射镜5，第二图形形成装置发射出第二图形，第二图形与第一图形呈镜像分布，第二反射镜5与第二图形发射装置7的光路呈夹角设置，且第二反射镜5与第一反射镜3相平行；进一步地，第二图形发射装置7包括第二准直激光光源11和设置于第二准直激光光源11内的第二菲林片10，借助于第二菲林片10可对第二图形发射装置7发射出的图形进行调整；如此设置，可使第一图形和第二图形对准并显示在高清显示装置中，另外，还可根据第一图形和第二图形在高清显示装置中的对准情况对第一图形形成装置和第二图形形成装置中各个元件的角度和位置进行调整，以实现整个光学系统内部元件的高精度对准。需要说明的是，本实施例中的第一图形和第二图形均为栅格式图形，在另一些实施例中也可以为其它图形，此处不以此为限。
24.特别地，本发明还提供了高精度光束合成光路辅助对准装置的使用方法：利用第一图形发射装置1发射出第一图形，含有第一图形的光源经过第一光束倍率变换装置2和第一反射镜3到达高清显示装置，与此同时，第二图形发射装置7发射出第二图形，第一图形和第二图形显示于高清显示装置内；若在高清显示装置内观测到第一图形和第二图形未能精准对准，可通过对第一图形形成装置和第二图形形成装置内部的元件进行调整以使二者进行高精度对准，并最终形成高精度对准装调图形4。
25.下面结合具体的实施例对本发明的高精度光束合成光路辅助对准装置作进一步说明：实施例1本实施例提出了一种高精度光束合成光路辅助对准装置，包括分别按光路正向和逆向顺序排列的第一图形形成装置和第二图形形成装置，以及用于显示第一图形形成装置和第二图形形成装置所发射图形的高清显示装置。第一图形形成装置包括第一图形发射装置1及依次设置在第一图形发射装置1末端的第一光束倍率变换装置2和第一反射镜3，第一反射镜3与来自第一图形发射装置1的光路呈夹角设置；第一图形发射装置1包括第一准直激光光源8和设置于第一准直激光光源8内的第一菲林片9，第一图形发射装置1发射出第一栅格式图形；进一步地，第二图形形成装置包括第二图形发射装置7及依次设置在第二图形发射装置7末端的第二光束倍率变换装置6和第二反射镜5，第二反射镜5与第二图形发射装置7的光路呈夹角设置，且第二反射镜5与第一反射镜3相平行，第二图形发射装置7包括第二准直激光光源11和设置于第二准直激光光源11内的第二菲林片10，第二图形形成装置发射出第二栅格式图形，第二栅格式图形与第一栅格式图形呈镜像分布，第一栅格式图形和第二栅格式图形显示于高清显示装置内。
26.特别地，本实施例还利用上述装置形成了栅格式图形，栅格式图形的结构如图2所
示，具体形成过程如下：分别利用第一图形形成装置和第二图形形成装置发射出呈镜像分布的第一栅格式图形和第二栅格式图形，利用二者在平面两个方向上对准，如此即可快速实现二者的高精度对准。
27.实施例2本实施例利用实施例1提出的高精度光束合成光路辅助对准装置，在不同的形成方式下得到了栅格式图形，栅格式图形的结构如图3所示，具体形成过程如下：首先，利用第一图形形成装置和第二图形形成装置分别发射出一“十字形”图形，两“十字形”图形显示于高清显示装置内，根据在高清显示装置内观测到的“十字形”图形的对准情况对图形形成装置内各个元件的位置进行调整，当观测到二者在高清显示装置内对准后；然后，使第一图形形成装置和第二图形形成装置发射出第一栅格式图形和第二栅格式图形，并利用已对准的“十字形”图形对第一栅格式图形和第二栅格式图形的位置进行初步对准；接着，再利用第一栅格式图形和第二栅格式图形本身的栅格式结构对二者的位置进行精准调节，直至二者实现了高精度对准。在不同的系统中，应用本实施例的对准方法，对准过程中第一栅格式图形和第二栅格式的对准精度为传统的十字图形对准精度的2~5倍，这是因为栅格式图形包含稳定的相位信息，能准确反应两个图形间的相对位置。因此，应用本发明提出的高精度光束合成光路辅助对准装置可以实现高精度的合成光路装调。
28.综上所述，本发明提出的高精度光束合成光路辅助对准装置，通过利用第一图形形成装置和第二图形形成装置发射的栅格式图形的栅格结构在平面两个方向上进行对准，可有效降低光束合成过程中的对准难度；同时，第一图形形成装置和第二图形形成装置发射图形的对准精度还可通过调节第一图形形成装置和第二图形形成装置内部各个元件的位置和角度进行调整，并能够基于上述结果在光路合成装置的设计过程对其结构进一步调控。本发明提出的高精度光束合成光路辅助对准装置，具有结构简单和操控简单的优点，有效解决了现有十字标线对准过程十字线对准交叉处和十字线边缘均存在模糊的现象，提升了光束合成系统的装调精度。
29.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。