CN101226049A - 一种两路平行光束的平行性检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种两路平行光束的平行性检测装置的构成有：自准直平行光管1，五角棱镜4，五角棱镜5和光楔6；所述的五角棱镜4与光楔6胶接，旨在校正五角棱镜的制造误差，五角棱镜4的角度加工误差应该控制在1′之内，光楔6的楔角为五角棱镜4角度加工误差的两倍；两个五角棱镜4、5的间距能够随平行光束2、3的距离变化而做出相应的调整，能对不同距离的平行光束2、3的平行性进行检测，调整的最大距离能够达到1.5m。
Description
技术领域
本发明涉及一种两路平行光束的平行性检测装置，属于光轴平行性检测技术领域。
背景技术
目前的光路平行性检测装置是使用大口径的自准直平行光管，使用时须将被检测的两路平行光束包含在自准直平行光管的口径之内，这时根据成像在平行光管焦面上两成像点的位置判断两路平行光束的平行精度(参考文献：多光谱光学系统光轴平行性组合测试装置，詹启海，应用光学，2005年05期)。现有技术存在以下缺点，必须使自准直平行光管的口径大于被检测的两路平行光束的距离，这就造成自准直平行光管的口径随两路被测量平行光束距离的增大而增大。然而平行光管的制造成本增加是与口径增大的三次方乃至四次方成正比，当增大到500mm左右时就难以加工，成本非常昂贵，制造过程复杂，且周期长。
发明内容
为解决大口径自准直平行光管成本高，制造过程复杂和周期长及不能检测两路距离比较远的平行光束的问题，本发明提供一种两路平行光束的平行性检测装置。
如图1所示，本发明提供的一种两路平行光束的平行性检测装置的构成有：自准直平行光管1，五角棱镜4，五角棱镜5和光楔6；所述的五角棱镜4与光楔6胶接，旨在校正五角棱镜的制造误差，五角棱镜4的角度加工误差应该控制在1′之内即可，从而降低两个五角棱镜4、5的加工精度和成本，同时提高此装置的检测精度，光楔6的楔角为五角棱镜4角度加工误差的两倍；两个五角棱镜4、5的间距能够随平行光束2、3的距离变化而做出相应的调整，所以能对不同距离的平行光束2、3的平行性进行检测，调整的最大距离能够达到1.5m。
在本发明中，利用了平行光束对五角棱镜在光轴截面内旋转不敏感的特性，且两个五角棱镜4、5的间距能够随两路被测平行光束2、3的距离变化而做出相应的调整，能对不同距离的两路平行光路2、3进行检测。但五角棱镜在其它两个方向的旋转对光束的影响必须考虑，所以在初次使用之前或者是改变五角棱镜4、5距离之后须对其进行光学自检，目的在于使发生折转的平行光束与原平行光束3平行。在光学自检的过程中，要使用一个水银盒提供一个标准的水平面。
下面结合附图2、3进一步说明本发明的光学自检过程。
参照图2，第一步，使自准直平行光管1对静止水银盒7的上表面进行自准直，使自准直平行光管1的两个十字分划重合。第二步，保持自准直平行光管1不动，把五角棱镜4放置在自准直平行光管1前，移动水银盒7至五角棱镜5的下方。在两个步骤中，水银盒7的上表面提供了一个标准的水平面，不必考虑水银盒下放置面的平面度。如果在第二步中，自准直平行光管1中的两个十字分划仍然重合，说明发生折转的平行光束与原平行光束3是平行的。但在具体实施中，光学零件必须在机械零件的承载下工作，且光学零件的移动是靠移动机械零件实现的，而机械加工不能保证光学的精度要求，所以必须有机械调整环节。具体机械支撑结构和调整环节，如图3所示。导轨8负责承载五角棱镜4、5，导轨8的刚度要能保证本发明装置在自检和使用过程中的精度要求。五角棱镜5能沿导轨8滑动，五角棱镜4固定在调节弯板9上，调节弯板9固定在导轨8上，调节弯板9开一个长槽，用材料本身弹性调节五角棱镜4的俯仰来补偿五角棱镜5在导轨8上滑动所带来的误差。在自检过程中，五角棱镜5滑动到合适的位置后锁紧不动，通过调节弯板9的俯仰调节来使自准直平行光管1的两个十字分划重合，这时说明发生折转的平行光束与原平行光束3已经平行。
动态检测过程如下：在光学自检完成后，被测平行光束3通过五角棱镜5折转90度，然后通过放置在自准直平行光管1口径之内的光楔6和五角棱镜4，又被折转90度进入自准直平行光管1，在自准直平行光管1的焦面上形成一个像点，被测平行光束2直接射入自准直平行光管1之内，在自准直平行光管1的焦面上形成另一个像点，如果两个像点重合，说明平行光束2、3是平行的，否则根据平行光束2、3在自准直平行光管1焦面上形成像点的间距和自准直平行光管1的焦距，计算出平行光束2、3的平行性；
有益效果：本发明装置能够检测两路距离比较远的平行光束，距离能够达到1.5m，不需要将被检测的两路平行光束包含在自准直平行光管的口径之内，这样就能减小自准直平行光管的口径，而大口径自准直平行光管的成本增加是与口径增大的三次方乃至四次方成正比；五角棱镜4与光楔6胶接，能够校正五角棱镜的制造误差，从而降低两个五角棱镜4、5的加工精度和成本，同时提高此装置的检测精度，综上所述，本发明系统的成本很低，且制造过程简单、周期短，能够检测两路距离比较远的平行光束。
附图说明
图1是本发明的光学结构示意图。
图2是本发明的光学自检示意图。
图3是本发明系统中五角棱镜的机械支撑和调整结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图3是本实施例的机械支撑和调整结构示意图。在初次使用或者调整五角棱镜4、5之间的距离之后，要进行一次光学自检，参照图2。第一步，使自准直平行光管1对静止水银盒7的上表面进行自准直，使自准直平行光管1的两个十字分划重合。第二步，保持自准直平行光管1不动，把五角棱镜4放置在自准直平行光管1前，移动水银盒7至五角棱镜5的下方，然后通过调节弯板9的俯仰使自准直平行光管1的两个十字分划重合，说明发生折转的平行光束与原平行光束3已经平行，完成自检过程。本实施例的检测过程，参照图1，被测平行光束3通过五角棱镜5被折转90度，然后通过光楔6和五角棱镜4，又被折转90度进入自准直平行光管1，在自准直平行光管1的焦面上形成一个像点，被测平行光束2直接射入自准直平行光管1之内，在自准直平行光管1的焦面上形成另一个像点，如果两个像点重合，说明两路平行光束2、3是平行的，否则根据两路被测平行光束2、3在自准直平行光管1焦面上形成像点的间距和自准直平行光管1的焦距，计算出两路被测平行光束2、3的平行性。
Claims (1)
1.一种两路平行光束的平行性检测装置，其特征在于，其构成有：自准直平行光管1，五角棱镜4，五角棱镜5和光楔6；所述的五角棱镜4与光楔6胶接，旨在校正五角棱镜的制造误差，五角棱镜4的角度加工误差应该控制在1′之内，光楔6的楔角为五角棱镜4角度加工误差的两倍；两个五角棱镜4、5的间距能够随平行光束2、3的距离变化而做出相应的调整，能对不同距离的平行光束2、3的平行性进行检测。
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