CN104375254A - 一种平凸透镜对心安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种平凸透镜对心安装装置，用于将平凸透镜对心安装在透镜筒内，所述安装装置包括：前定心筒，平凸透镜与前定心筒通过配合面重合保证同轴对心；后定心筒，后定心筒位于前定心筒的后方，前定心筒与后定心筒通过配合面重合保证同心；后定心筒的后端为导向杆；底座，底座中间设有导向孔，导向杆位于导向孔内并可在导向孔内滑动，导向杆的外壁与导向孔的内壁相配合；后定心筒与底座同轴对心；施压机构，施压机构通过推动后定心筒向前定心筒和平凸透镜施力；定位机构，透镜筒通过定位机构与底座固定连接，使得所述透镜筒与所述底座同轴对心。本发明结构简单，对心精度高，还可保护透镜光学面。

Description

一种平凸透镜对心安装装置
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种平凸透镜对心安装装置。
背景技术
光学系统是一种应用广泛的高精密系统，在这样的系统中，至少包括光学元件和机械支撑两部分。光学系统装调是将光学元件安装到预定的机械支撑部位，进而实现光学功能的过程。光学系统装调是保证光学系统正确工作的关键步骤，它的安装精度部分决定了光学系统的工作精度。在光学系统中，平凸透镜是一种常见透镜，在安装这种透镜时，如果透镜平面部分接触定位面，则由于其曲率半径为无穷而一般难以直接将透镜高精度定位到中心位置。为了解决这类透镜的光学对心问题，现有技术中采用的技术方案之一，可以进行高精度装配，但是设备价格昂贵；现有技术中采用的技术方案之二如图1所示，是将镜片与安装装置前端设计成微小的间隙配合，通过安装装置与镜筒同心，将透镜对心装入镜筒，若间隙设计得大了，定位不准；间隙设计得小了，又容易导致使用过后难以取出，特别是在温度变化比较明显的环境中，甚至导致镜片变形，影响光学系统精度；现有技术中采用的技术方案之三如图2所示，通过镜片的球面与安装装置前端的球面重合，使镜片光轴在预压力的时候滑动到和安装装置中心轴同轴的位置，由于安装装置的中心轴和镜筒的中心轴同轴，可以保证透镜的安装精度；但是在透镜与安装装置摩擦的时候，透镜边缘的玻璃或者镀膜难免会出现划伤的情况，使得整个透镜的波像差变大，或者在设计中不得不减小有效的通光孔径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、高精度对心且可保护透镜光学面的平凸透镜对心安装装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种平凸透镜对心安装装置，用于将平凸透镜对心安装在透镜筒内，所述安装装置包括：
前定心筒，所述前定心筒的上表面设有第一环形球面，所述第一环形球面与所述平凸透镜的球面相配合，所述平凸透镜与所述前定心筒通过配合面重合保证同轴对心；所述前定心筒的下表面设有第二球面；
后定心筒，所述后定心筒位于所述前定心筒的后方，所述后定心筒的前端设有与所述第二球面相配合的第三球面，所述前定心筒与所述后定心筒通过配合面重合保证同心；所述后定心筒的后端为导向杆；
底座，所述底座中间设有导向孔，所述导向杆位于所述导向孔内并可在所述导向孔内滑动，所述导向杆的外壁与所述导向孔的内壁相配合；所述后定心筒与所述底座同轴对心；
施压机构，所述施压机构设置在所述导向孔内，所述施压机构通过推动所述后定心筒向所述前定心筒和所述平凸透镜施力，使得所述前定心筒和所述平凸透镜在压力的作用下滑向后定心筒的轴心；
定位机构，所述透镜筒通过定位机构与所述底座固定连接，使得所述透镜筒与所述底座同轴对心。
进一步地，所述安装装置还包括：
挂连机构，所述后定心筒的前端中部设有凹槽，所述挂连机构一端固定在所述凹槽内，所述挂连机构的另一端与所述前定心筒的下表面的中心相连接，所述前定心筒与所述后定心筒通过所述挂连机构活动连接。
进一步地，所述施压机构为弹簧。
进一步地，所述施压机构为电磁压力或气压机构。
进一步地，所述定位机构为销钉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明结构简单，对心精度高；本发明利用前定心筒上表面与平凸透镜的球面同心，前定心筒与后定心筒通过配合面同心，后定心筒与底座同心，底座与透镜筒同心，从而保证平凸透镜与透镜筒同轴对心；
2、本发明可保护透镜光学面；本发明中除了透镜筒及前定心筒与平凸透镜接触均为环形接触得以保护足够的通光孔径之外，后定心筒在施压机构的调节下慢慢压向前定心筒，并使得前定心筒与后定心筒贴紧并加压，平凸透镜与前定心筒一起在压力作用下滑向后定心筒的轴心位置，由于前定心筒与平凸透镜共同滑动，实际滑动摩擦发生在前定心筒与后定心筒之间，使平凸透镜不受安装装置的摩擦，保护了平凸透镜的镀膜层及镜玻璃。
附图说明
图1为现有技术中一种平凸透镜对心安装装置的结构示意图；
图2为现有技术中另一种平凸透镜对心安装装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种平凸透镜对心安装装置的分解结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种平凸透镜对心安装装置的剖面图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图3和图4所示，一种平凸透镜对心安装装置，用于将平凸透镜2对心安装在透镜筒1内，所述安装装置包括：前定心筒3、后定心筒4、底座5、施压机构7、定位机构8。
其中，所述前定心筒3的上表面设有第一环形球面，所述第一环形球面与所述平凸透镜2的球面相配合，所述平凸透镜2与所述前定心筒3通过配合面重合保证同轴对心；所述前定心筒3的下表面设有第二球面；
所述后定心筒4位于所述前定心筒3的后方，所述后定心筒4的前端设有与所述第二球面相配合的第三球面，所述前定心筒3与所述后定心筒4通过配合面重合保证同心；所述后定心筒4的后端为导向杆；
所述底座5中间设有导向孔，所述导向杆位于所述导向孔内并可在所述导向孔内滑动，所述导向杆的外壁与所述导向孔的内壁相配合；所述后定心筒与所述底座同轴对心；
所述施压机构7设置在所述导向孔内，所述施压机构7通过推动所述后定心筒4向所述前定心筒3和所述平凸透镜2施力，保证后定心筒4的加压是均匀、缓变的，使得所述前定心筒3和所述平凸透镜2在压力的作用下滑向后定心筒4的轴心；
所述透镜筒2通过定位机构8与所述底座5固定连接，使得所述透镜筒1与所述底座5同轴对心。
本实施例中，所述安装装置还包括：
挂连机构6，所述后定心筒4的前端中部设有凹槽，所述挂连机构6一端固定在所述凹槽内，所述挂连机构6的另一端与所述前定心筒3的下表面的中心相连接，所述前定心筒3与所述后定心筒4通过所述挂连机构6活动连接，使得所述前定心筒3与所述后定心筒4之间有多自由度。
本实施例中，所述施压机构7为弹簧、电磁压力或气压等可以对后定心筒4机构。
本实施例中，所述定位机构8为销钉等适合保证底座5与透镜筒1的同心的结构。
使用本发明实施例提供的安装装置安装平凸透镜时，将平凸透镜2的平面安放在透镜筒1内部的定位面上。将前定心筒3小心地放置在透镜2上，使得前定心筒3的上表面的环形球面与透镜2的球面重合，通过配合面的重合实现同轴对心。整个前定心筒3通过挂连机构6挂连在后定心筒4上。后定心筒4的导向杆插入底座5，底座5通过定位结构8与透镜筒1同心定位。此时，后定心筒4在可调节的施压机构7的调节下慢慢压向前定心筒3，并最终使得前定心筒3和后定心筒4贴紧并加压，此时平凸透镜2与前定心筒3一起在压力作用下滑向后定心筒4的轴心位置，前定心筒3与后定心筒4通过配合面的重合实现同轴对心。由于前定心筒3与平凸透镜2共同滑动，实际滑动摩擦发生在前定心筒3与后定心筒4之间，保护了平凸透镜2的光学表面。由于后定心筒4、底座5及透镜筒1已经对心，所以平凸透镜2与透镜筒1对心。
本发明实施例提供的安装装置具有如下优点：
1、本发明结构简单，对心精度高；本发明利用前定心筒上表面与平凸透镜的球面同心，前定心筒与后定心筒通过配合面同心，后定心筒与底座同心，底座与透镜筒同心，从而保证平凸透镜与透镜筒高精度同轴对心；
2、本发明可保护透镜光学面；本发明中后定心筒在施压机构的调节下慢慢压向前定心筒，前定心筒、后定心筒由于配合面的重合同轴对心，平凸透镜与前定心筒一起在压力作用下滑向后定心筒的轴心位置，使得前定心筒与后定心筒贴紧并加压，保证平凸透镜利用球面定心的同时，透镜不受安装装置的摩擦，保护了镀膜层及镜玻璃。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种平凸透镜对心安装装置，用于将平凸透镜对心安装在透镜筒内，其特征在于，所述安装装置包括：
前定心筒，所述前定心筒的上表面设有第一环形球面，所述第一环形球面与所述平凸透镜的球面互相配合，并不会和平凸透镜的球面的中心通光区域接触，所述平凸透镜与所述前定心筒通过配合面重合保证同轴对心；所述前定心筒的下表面设有第二球面；
后定心筒，所述后定心筒位于所述前定心筒的后方，所述后定心筒的前端设有与所述第二球面相配合的第三球面，所述前定心筒与所述后定心筒通过配合面重合保证同心；所述后定心筒的后端为导向杆；
底座，所述底座中间设有导向孔，所述导向杆位于所述导向孔内并可在所述导向孔内滑动，所述导向杆的外壁与所述导向孔的内壁相配合；所述后定心筒与所述底座同轴对心；
施压机构，所述施压机构设置在所述导向孔内，所述施压机构通过推动所述后定心筒向所述前定心筒和所述平凸透镜施力，使得所述前定心筒和所述平凸透镜在压力的作用下滑向后定心筒的轴心；
定位机构，所述透镜筒通过定位机构与所述底座固定连接，使得所述透镜筒与所述底座同轴对心。
2.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述安装装置还包括：
挂连机构，所述后定心筒的前端中部设有凹槽，所述挂连机构一端固定在所述凹槽内，所述挂连机构的另一端与所述前定心筒的下表面的中心相连接，所述前定心筒与所述后定心筒通过所述挂连机构活动连接。
3.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述施压机构为弹簧。
4.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述施压机构为电磁压力或气压机构。
5.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述定位机构为销钉。
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