CN103913808A - 四维光学调整装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四维光学调整装置，包括外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉，三环通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，外环为固定件，内环的内孔为光学元件安装孔，中环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第一轴移动的中环移动螺钉和以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉，内环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第二轴移动的内环移动螺钉和以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉，横向第一轴和横向第二轴相垂直。上述装置的使用方法：先调整三环同轴线并安装光学元件，再调整光学元件，调整时螺钉成对使用，并保持与相应斜面凸台或凹坑接触。本发明结构简单紧凑、通光口径大、四维调整相互解耦且调整方便快捷。

Description

四维光学调整装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种光学机械系统，尤其涉及一种用于光学系统中光学元件的四维光学调整装置及其使用方法。

背景技术

在光学系统中通常涉及多个光学元件，各光学元件之间存在确定的位置和姿态关系，例如同轴光学系统要求各光学元件的光轴相互重合，因此需要光学调整装置实现光学元件之间的位置和姿态调整。光学元件共有6个调整自由度，分别是沿横向X和Y轴的平移、绕X和Y轴的倾斜以及沿光轴（Z轴）的平移（调焦）和绕光轴的回转。其中绕光轴的回转对于回转对称光学系统是不需要的，调焦则可用普通的直线运动平台实现，因此四维光学调整装置的应用较为普遍，包括沿横向X和Y轴的平移以及绕X和Y轴的倾斜。

四维调整装置也可用四个一维调整模块组合而成，但是其体积大，成本高，占用空间较多，而且一般没有通光功能，多用于对安装空间没有要求的反射镜等光学元件的调整。CN 201110076224.7号中国专利文献中公开了一种“四维光学调整装置”，通过滑块机构实现两维平移，滑块保持架相对底座有两维倾斜调整，两者组合实现四维调整，其缺点是光轴方向的厚度仍然较大，对于通光口径要求较大的场合，整个调整装置的体积也偏大，不适用于对光轴方向有紧凑空间要求的场合，例如用球面干涉仪测量凸非球面时，用作像差补偿的光学补偿器位于干涉仪与凸非球面之间，通常留给补偿器的四维调整装置的空间很紧凑，特别是光轴方向占用空间应该很小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、结构简单紧凑、通光口径大、四维调整相互解耦且调整方便快捷的四维光学调整装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为： 

一种四维光学调整装置，包括外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉，所述外环、中环、内环通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，所述外环为固定件，所述内环的内孔为光学元件安装孔，所述中环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环沿横向第一轴移动的中环移动螺钉以及调节光学元件以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉，所述内环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环沿横向第二轴移动的内环移动螺钉以及调节光学元件以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉，所述横向第一轴和横向第二轴相垂直。

所述中环移动螺钉、中环倾斜螺钉、内环移动螺钉和内环倾斜螺钉均成对设置，所述中环设有一对中环凹坑和一对中环斜面凸台，所述内环设有一对内环凹坑和一对内环斜面凸台；所述中环移动螺钉与外环连接并与相对应的所述中环凹坑接触，所述中环倾斜螺钉与外环连接并与相对应的所述中环斜面凸台接触，所述内环移动螺钉穿过外环与中环连接并与相对应的所述内环凹坑接触，所述内环倾斜螺钉穿过外环与中环连接并与相对应的所述内环斜面凸台接触。

所述外环沿横向第一轴方向对称设有一对第一外环螺钉孔和一对第一通孔，所述外环沿横向第二轴方向对称设有一对第二外环螺钉孔和一对第二通孔；所述中环沿横向第一轴方向对称设有一对第一中环螺钉孔，设于中环上的一对所述中环凹坑沿横向第一轴方向对称设置，所述中环沿横向第二轴方向对称设有一对第二中环螺钉孔，设于中环上的一对中环斜面凸台沿横向第二轴方向对称设置；设于内环的一对内环斜面凸台沿横向第一轴方向对称设置，设于内环的一对内环凹坑沿横向第二轴方向对称设置；所述中环移动螺钉通过第一外环螺钉孔与外环连接并与相对应的中环凹坑接触，所述中环倾斜螺钉通过第二外环螺钉孔与外环连接并与相对应的中环斜面凸台接触；所述内环移动螺钉穿过第二通孔、并通过相对应的第二中环螺钉孔与中环连接，再与相对应的内环凹坑接触，所述内环倾斜螺钉穿过第一通孔、并通过相对应的第一中环螺钉孔与中环连接，再与相对应的内环斜面凸台接触。

一对所述第一外环螺钉孔的轴线和一对所述第二通孔的轴线均通过所述外环的中心，一对所述第一通孔的轴线和一对所述第二外环螺钉孔的轴线均偏离所述外环的中心；一对所述第二中环螺钉孔的轴线和一对所述中环凹坑的中心连线均通过所述中环的中心，一对所述第一中环螺钉孔的轴线和一对所述中环斜面凸台的斜面中心连线均偏离所述中环的中心；一对所述内环凹坑中心连线通过所述内环的中心，一对所述内环斜面凸台的斜面中心连线偏离所述内环的中心。

所述中环移动螺钉上套设有中环压簧，所述中环压簧位于外环和中环之间，所述内环移动螺钉上套设有内环压簧，所述内环压簧位于中环和内环之间。

所述中环移动螺钉和内环移动螺钉的尾端均设有球头，所述中环凹坑和内环凹坑为球形凹坑；所述中环倾斜螺钉和内环倾斜螺钉的尾端均设有球头。

所述中环斜面凸台和内环斜面凸台的倾斜角均为θ，所述θ为45°。

所述外环、中环和内环均为薄圆环。

 一种上述的四维光学调整装置的使用方法，包括以下步骤：

1）复位：旋进或旋出中环调整螺钉和内环调整螺钉，调整至外环、中环和内环同轴线；

2）安装：将光学元件固定于内环的光学元件安装孔中；

3）调整：

调整光学元件沿横向第一轴的平移：调整一对中环移动螺钉，一个中环移动螺钉旋出的同时另一个中环移动螺钉旋进，一对所述中环移动螺钉始终与对应的中环凹坑接触，使所述中环沿横向第一轴平移，所述内环和光学元件通过内环调整螺钉由中环支撑固定，并随中环平移；

调整光学元件绕横向第一轴的倾斜：调整一对中环倾斜螺钉，一个中环倾斜螺钉旋出的同时另一个中环倾斜螺钉旋进，一对所述中环倾斜螺钉始终与对应的中环斜面凸台接触，使所述中环绕横向第一轴倾斜，所述内环和光学元件随中环倾斜；

调整光学元件沿横向第二轴的平移：调整一对内环移动螺钉，一个内环移动螺钉旋出的同时另一个内环移动螺钉旋进，一对所述内环移动螺钉始终与对应的内环凹坑接触，使所述内环和光学元件沿横向第二轴平移；

调整光学元件绕横向第二轴的倾斜：调整一对内环倾斜螺钉，一个内环倾斜螺钉旋出的同时另一个内环倾斜螺钉旋进，一对所述内环倾斜螺钉始终与对应的内环斜面凸台接触，使所述内环和光学元件绕横向第二轴倾斜。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的四维光学调整装置，通过外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉实现光学元件的四维调整，光学元件安装于内环的光学元件安装孔，中环调整螺钉和内环调整螺钉与三个环配合用于各环之间的固定支撑和运动调节，将四维调整限制在一个平面内实现，本发明结构紧凑简单，四维调整相互解耦，调整方便，成本低廉，通光口径大。本发明的三个环采用三个不同口径的薄环，本调整装置于光轴方向超薄，尤其适用于对光轴方向有紧凑空间要求的场合。本发明的四维光学调整装置的使用方法，简单方便，调整精准快捷。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图（未示出压簧）。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是图2的A-A局部剖视放大结构示意图。

图4是本发明的剖视结构示意图。

图5是本发明外环的立体结构示意图。

图6是本发明外环的剖视结构示意图。

图7是本发明中环的立体结构示意图。

图8是本发明中环的剖视结构示意图。

图9是本发明内环的立体结构示意图。

图10是本发明内环的剖视结构示意图。

图中标号说明：

1、外环；11、第一外环螺钉孔；12、沉头孔；13、第一通孔；14、第二外环螺钉孔；15、第二通孔；2、中环；21、中环移动螺钉；22、中环倾斜螺钉；23、中环凹坑；24、中环斜面凸台；25、中环压簧；26、第一中环螺钉孔；27、第二中环螺钉孔；3、内环；31、内环移动螺钉；32、内环倾斜螺钉；33、内环凹坑；34、内环斜面凸台；35、内环压簧；36、光学元件安装孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明做出清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1至图10示出了本发明的四维光学调整装置的一种实施例，本发明的四维光学调整装置包括外环1、中环2、内环3以及将外环1、中环2、内环3连为一体的中环调整螺钉和内环调整螺钉，中环2设于外环1内，内环3设于中环2内，本实施例中外环1、中环2和内环3为三个不同半径的薄圆环（其他实施例中也可为方形环或其它形状的环），外环1与光学系统的支架或其它部件连接固定不动，通过外环1上的沉头孔12固定安装，是整个调整装置的支撑基础。内环3的内孔为光学元件安装孔36，光学元件可通过光学元件安装孔36的孔肩与螺纹卡圈组合的形式安装固定，将所需调整位置和姿态的光学元件安装在光学元件安装孔36内，本实施例的光学元件安装孔36为圆形，如果光学元件的形状不是圆形，例如方形口径或光学表面为球面的透镜，相应更改光学元件安装孔36的形状即可。中环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环1沿横向第一轴Y轴（以下简称Y轴）移动的中环移动螺钉21以及调节光学元件以横向第一轴Y轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉22，内环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环1沿横向第二轴X轴（以下简称X轴）移动的内环移动螺钉31以及调节光学元件以横向第二轴X轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉32，横向第一轴Y轴和横向第二轴X轴相垂直，通过调整中环调整螺钉和内环调整螺钉实现装于内环3中的光学元件位置和姿态的四维调整，即沿横向Y轴和X轴方向的平移以及绕Y轴和X轴的倾斜。本发明的四维光学调整装置，通过三个不同直径的薄圆环、中环调整螺钉和内环调整螺钉实现光学元件的四维调整，光学元件安装于内环3的光学元件安装孔36中，中环调整螺钉和内环调整螺钉与三个圆环配合用于各圆环之间的固定支撑和运动调节，将四维调整限制在一个平面内实现，本发明光轴方向超薄，四维调整相互解耦，并且成本低廉，通光口径大，结构紧凑简单，尤其适用于对光轴方向有紧凑空间要求的场合。

本实施例中，中环移动螺钉21、中环倾斜螺钉22、内环移动螺钉31和内环倾斜螺钉32均成对设置，中环2设有一对中环凹坑23和一对中环斜面凸台24，内环3设有一对内环凹坑33和一对内环斜面凸台34。中环移动螺钉21和内环移动螺钉31的尾端均设有球头，相应地，中环凹坑23和内环凹坑33为球形凹坑。中环倾斜螺钉22和内环倾斜螺钉32也为球头螺钉。

本实施例中，外环1沿Y轴方向对称设有一对第一外环螺钉孔11和一对第一通孔13，外环1沿X轴方向对称设有一对第二外环螺钉孔14和一对第二通孔15，一对第一外环螺钉孔11的轴线和一对第二通孔15的轴线均通过外环1的圆心，一对第一通孔13的轴线和一对第二外环螺钉孔14均偏离外环1的圆心。

本实施例中，中环2用于传递沿Y轴平移和绕Y轴倾斜的两维调整，并用于支撑内环3。中环2沿Y轴方向对称设有一对第一中环螺钉孔26，设于中环2上的一对球形中环凹坑23沿Y轴方向对称设置，中环2沿X轴方向对称设有一对第二中环螺钉孔27，设于中环2上的一对中环斜面凸台24沿X轴方向对称设置。一对第二中环螺钉孔27的轴线和一对中环凹坑23的球心连线均通过中环2的圆心，一对第一中环螺钉孔26的轴线和一对中环斜面凸台24的斜面中心连线均偏离中环2的圆心。中环移动螺钉21通过一第一外环螺钉孔11与外环1连接，且其尾端的球头位于相对应的中环凹坑23内，与中环凹坑23接触；中环倾斜螺钉22通过一第二外环螺钉孔14与外环1连接，其尾端的球头再与相对应的中环斜面凸台24接触。调整中环移动螺钉21实现中环2的支撑以及沿Y轴的平移功能，调整中环倾斜螺钉22实现中环2绕Y轴的倾斜功能，同时中环斜面凸台24为中环2沿Y轴的平移提供导向功能。

本实施例中，内环3用于传递沿X轴平移和绕X轴倾斜的两维调整，并安装光学元件。设于内环3的一对内环斜面凸台34沿Y轴方向对称设置，设于内环3的一对球形内环凹坑33沿X轴方向对称设置。一对内环凹坑33球心连线通过内环3的圆心，一对内环斜面凸台34的斜面中心连线偏离内环3的圆心。内环移动螺钉31穿过外环1的一第二通孔15、并通过相对应的第二中环螺钉孔27与中环2连接，且其尾端的球头位于相对应的内环凹坑33内，与内环凹坑33接触，内环倾斜螺钉32穿过外环1的一第一通孔13、并通过相对应的第一中环螺钉孔26与中环2连接，其尾端的球头再与相对应的内环斜面凸台34接触。调整内环移动螺钉31实现内环3的支撑以及沿X轴的平移功能，调整内环倾斜螺钉32实现内环3绕X轴的倾斜功能，同时内环斜面凸台34为内环3沿X轴的平移提供导向功能。

外环1上Y轴方向的第一通孔13的直径是由穿过其的内环倾斜螺钉32的直径以及内环3绕X轴的倾斜调整范围确定，外环1上X轴方向的第二通孔15的直径，由穿过其的内环移动螺钉31的直径以及中环2绕Y轴的倾斜调整范围确定。

更进一步，中环移动螺钉21上套设有中环压簧25，中环压簧25位于外环1和中环2之间，即中环移动螺钉21与外环1连接后，穿过中环压簧25再与中环凹坑23接触；内环移动螺钉31上套设有内环压簧35，内环压簧35位于中环2和内环3之间，即内环移动螺钉31穿过外环1、通过第二中环螺钉孔27与中环2连接后，再穿过内环压簧35与内环凹坑33接触。中环压簧25和内环压簧35的设置，能够提高四维调整的平稳性。

如图3所示，本实施例中，中环斜面凸台24和内环斜面凸台34的倾斜角为θ，θ为45°，θ的取值是根据螺钉旋进量或旋出量相对应的倾斜调整量确定的。

本发明在调整过程中，调整螺钉必须成对使用，并且一个螺钉旋进，另一个螺钉就应旋出。所有螺钉一直保持与其对应的球形凹坑或斜面凸台接触。

上述的四维光学调整装置的使用方法，包括以下步骤：

1）复位：图1至图4示出了本发明的四维光学调整装置的初始位置，旋进或旋出中环调整螺钉和内环调整螺钉，调整三个半径不同的圆环，至外环1、中环2和内环3的轴线重合。中环2和内环3的底面与外环1的底面平行但不共面，三个圆环之间存在一定的高度差，用以提供中环2绕Y轴倾斜和内环3绕X轴倾斜时所需的空间。

2）安装：将光学元件固定于内环3的光学元件安装孔36；

3）调整：根据需要调整光学元件沿X轴平移、绕X轴的倾斜、沿Y轴的平移、绕Y轴的倾斜，调整时，中环移动螺钉21、中环倾斜螺钉22、内环移动螺钉31和内环倾斜螺钉32需成对同时使用，并且在相配合的状态下一个螺钉旋出的同时另一个螺钉旋进，并一直保持与其对应的球形凹坑或斜面凸台接触，具体方法如下所述： 

沿Y轴的平移：调整一对中环移动螺钉21，一个中环移动螺钉21旋出的同时另一个中环移动螺钉21旋进，一对中环移动螺钉21始终与对应的中环凹坑23相接触，使中环2沿Y轴平移，中环斜面凸台24为中环2沿Y轴的平移提供导向功能，内环3和光学元件通过内环调整螺钉由中环2支撑固定，随中环2一起沿Y轴平移。

绕Y轴的倾斜：调整一对中环倾斜螺钉22，一个中环倾斜螺钉22旋出的同时另一个中环倾斜螺钉22旋进，一对中环倾斜螺钉22始终与对应的中环斜面凸台24相接触，使中环2绕Y轴倾斜，内环3和光学元件随中环2一起绕Y轴倾斜。

沿X轴的平移：调整一对内环移动螺钉31，一个内环移动螺钉31旋出的同时另一个内环移动螺钉31旋进，一对内环移动螺钉31始终与其对应的内环凹坑33接触；内环斜面凸台34为内环3沿X轴的平移提供导向功能，内环3平移的同时光学元件安装孔36内安装的光学元件跟随内环3沿X轴平移。

绕X轴的倾斜：调整一对内环倾斜螺钉32，一个内环倾斜螺钉32旋出的同时另一个内环倾斜螺钉32旋进，一对内环倾斜螺钉32始终与对应的内环斜面凸台34相接触，光学元件跟随内环3绕X轴倾斜。

上述的四维光学调整装置的使用方法，中环斜面凸台24和内环斜面凸台34的倾斜角为θ，θ为45°。中环移动螺钉21和内环移动螺钉31的尾端均设有球头，中环凹坑23和内环凹坑33为球形凹坑，中环倾斜螺钉22和内环倾斜螺钉32也为球头螺钉。

本实施例中选用的四维光学调整装置的具体参数如下：

所有调整螺钉选用规格为M6细牙螺纹的球头螺钉；

外环1的外径为Φ210mm，内径为Φ190mm，厚度为18mm，外环1第一通孔13的直径为Φ10mm，第二通孔15的直径为Φ14mm，一对第一通孔13的轴线偏离外环1圆心的偏心量为16mm；

中环2的外径为Φ162mm，内径为Φ142mm，厚度为16mm，中环斜面凸台24高度为h，h为9mm，宽为c，c为12mm，斜面的倾角θ为45°，中环斜面凸台24的中心线与中环倾斜螺钉22对正，初始位置时中环倾斜螺钉22的球头对应在中环斜面凸台24高度为3.5mm处；

内环3的外径为Φ120mm、内径为Φ102mm，厚度为16mm，内环斜面凸台34高为d，d为7mm，宽为b，b为10mm，斜面的倾角θ为45°，内环斜面凸台34的中心线与内环倾斜螺钉32对正，初始位置时内环倾斜螺钉32的球头对应在内环斜面凸台34高度为2.5mm处。

具体调整参数如下：中环移动螺钉21实现沿Y轴平移的范围为±4mm，中环倾斜螺钉22实现绕Y轴倾斜的范围为±2°，内环移动螺钉31实现沿X轴平移的范围为±3mm，内环倾斜螺钉32实现绕X轴倾斜的范围为±2°。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (10)

1.一种四维光学调整装置，其特征在于：包括外环（1）、中环（2）、内环（3）、中环调整螺钉和内环调整螺钉，所述外环（1）、中环（2）、内环（3）通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，所述外环（1）为固定件，所述内环（3）的内孔为光学元件安装孔（36），所述中环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环（1）沿横向第一轴移动的中环移动螺钉（21）以及调节光学元件以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉（22），所述内环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环（1）沿横向第二轴移动的内环移动螺钉（31）以及调节光学元件以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉（32），所述横向第一轴和横向第二轴相垂直。

2.根据权利要求1所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述中环移动螺钉（21）、中环倾斜螺钉（22）、内环移动螺钉（31）和内环倾斜螺钉（32）均成对设置，所述中环（2）设有一对中环凹坑（23）和一对中环斜面凸台（24），所述内环（3）设有一对内环凹坑（33）和一对内环斜面凸台（34）；所述中环移动螺钉（21）与外环（1）连接并与相对应的所述中环凹坑（23）接触，所述中环倾斜螺钉（22）与外环（1）连接并与相对应的所述中环斜面凸台（24）接触，所述内环移动螺钉（31）穿过外环（1）与中环（2）连接并与相对应的所述内环凹坑（33）接触，所述内环倾斜螺钉（32）穿过外环（1）与中环（2）连接并与相对应的所述内环斜面凸台（34）接触。

3.根据权利要求2所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述外环（1）沿横向第一轴方向对称设有一对第一外环螺钉孔（11）和一对第一通孔（13），所述外环（1）沿横向第二轴方向对称设有一对第二外环螺钉孔（14）和一对第二通孔（15）；所述中环（2）沿横向第一轴方向对称设有一对第一中环螺钉孔（26），设于中环（2）上的一对所述中环凹坑（23）沿横向第一轴方向对称设置，所述中环（2）沿横向第二轴方向对称设有一对第二中环螺钉孔（27），设于中环（2）上的一对中环斜面凸台（24）沿横向第二轴方向对称设置；设于内环（3）的一对内环斜面凸台（34）沿横向第一轴方向对称设置，设于内环（3）的一对内环凹坑（33）沿横向第二轴方向对称设置；所述中环移动螺钉（21）通过第一外环螺钉孔（11）与外环（1）连接并与相对应的中环凹坑（23）接触，所述中环倾斜螺钉（22）通过第二外环螺钉孔（14）与外环（1）连接并与相对应的中环斜面凸台（24）接触；所述内环移动螺钉（31）穿过第二通孔（15）、并通过相对应的第二中环螺钉孔（27）与中环（2）连接，再与相对应的内环凹坑（33）接触，所述内环倾斜螺钉（32）穿过第一通孔（13）、并通过相对应的第一中环螺钉孔（26）与中环（2）连接，再与相对应的内环斜面凸台（34）接触。

4.根据权利要求3所述的四维光学调整装置，其特征在于：一对所述第一外环螺钉孔（11）的轴线和一对所述第二通孔（15）的轴线均通过所述外环（1）的中心，一对所述第一通孔（13）的轴线和一对所述第二外环螺钉孔（14）的轴线均偏离所述外环（1）的中心；一对所述第二中环螺钉孔（27）的轴线和一对所述中环凹坑（23）的中心连线均通过所述中环（2）的中心，一对所述第一中环螺钉孔（26）的轴线和一对所述中环斜面凸台（24）的斜面中心连线均偏离所述中环（2）的中心；一对所述内环凹坑（33）中心连线通过所述内环（3）的中心，一对所述内环斜面凸台（34）的斜面中心连线偏离所述内环（3）的中心。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述中环移动螺钉（21）上套设有中环压簧（25），所述中环压簧（25）位于外环（1）和中环（2）之间，所述内环移动螺钉（31）上套设有内环压簧（35），所述内环压簧（35）位于中环（2）和内环（3）之间。

6.根据权利要求5所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述中环倾斜螺钉（22）和内环倾斜螺钉（32）的尾端均设有球头；所述中环移动螺钉（21）和内环移动螺钉（31）的尾端均设有球头，所述中环凹坑（23）和内环凹坑（33）为球形凹坑。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述中环倾斜螺钉（22）和内环倾斜螺钉（32）的尾端均设有球头；所述中环移动螺钉（21）和内环移动螺钉（31）的尾端均设有球头，所述中环凹坑（23）和内环凹坑（33）为球形凹坑。

8.根据权利要求7所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述中环斜面凸台（24）和内环斜面凸台（34）的倾斜角均为θ，所述θ为45°。

9.根据权利要求1或2或3或4或6或8所述的四维光学调整装置，其特征在于：所述外环（1）、中环（2）和内环（3）均为薄圆环。

10.一种如权利要求2至4中任一项所述的四维光学调整装置的使用方法，包括以下步骤：

1）复位：旋进或旋出中环调整螺钉和内环调整螺钉，调整至外环（1）、中环（2）和内环（3）同轴线；

2）安装：将光学元件固定于内环（3）的光学元件安装孔（36）中；

3）调整：

调整光学元件沿横向第一轴的平移：调整一对中环移动螺钉（21），一个中环移动螺钉（21）旋出的同时另一个中环移动螺钉（21）旋进，一对所述中环移动螺钉（21）始终与对应的中环凹坑（23）接触，使所述中环（2）沿横向第一轴平移，所述内环（3）和光学元件通过内环调整螺钉由中环（2）支撑固定，并随中环（2）平移；

调整光学元件绕横向第一轴的倾斜：调整一对中环倾斜螺钉（22），一个中环倾斜螺钉（22）旋出的同时另一个中环倾斜螺钉（22）旋进，一对所述中环倾斜螺钉（22）始终与对应的中环斜面凸台（24）接触，使所述中环（2）绕横向第一轴倾斜，所述内环（3）和光学元件随中环（2）倾斜；

调整光学元件沿横向第二轴的平移：调整一对内环移动螺钉（31），一个内环移动螺钉（31）旋出的同时另一个内环移动螺钉（31）旋进，一对所述内环移动螺钉（31）始终与对应的内环凹坑（33）接触，使所述内环（3）和光学元件沿横向第二轴平移；

调整光学元件绕横向第二轴的倾斜：调整一对内环倾斜螺钉（32），一个内环倾斜螺钉（32）旋出的同时另一个内环倾斜螺钉（32）旋进，一对所述内环倾斜螺钉（32）始终与对应的内环斜面凸台（34）接触，使所述内环（3）和光学元件绕横向第二轴倾斜。