CN107817095B - 一种高精度同向双光轴以及多光轴平行性调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高精度同向双光轴以及多光轴平行性调校方法，能够在保证调校精度的前提下能够进一步简化调校过程，提高调校效率。该高精度同向双光轴平行性调校方法包括：调校第一光轴使其水平，作为基准轴；用第一自准直光管瞄准第一光轴，调整自准直光管使其与第一光轴共轴；放入平面反射镜，校准平面反射镜反射面与第一自准直光管光轴垂直；将第二自准直光管与第一自准直光管并排放置，使第二自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域，使第二自准直光管中心与平面反射镜的反射像重合；移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与第二自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

Description

一种高精度同向双光轴以及多光轴平行性调校方法

技术领域

本发明属于光学装调技术领域，涉及一种高精度双光轴以及多光轴平行性调校方法。

背景技术

光轴平行性是多光轴、多传感器光电测量设备的重要指标。目前，光电测量设备都同时配有不同波段的多个光学系统，能够同时对被测目标进行全天候的测量。为保证多光轴光学系统的测量精度，多光轴光学系统内各光轴之间的平行性必须保持在一定的精度之内，因此需要定期对多光轴进行平行性调校。目前，用于多光轴平行性调校的方法大多系统较为复杂，测试精度较低，或具有一定的局限性。

专利文献(CN201410665912.0)提出“一种双光轴系统的光轴平行性调校装置及方法”，该方案利用两片大小相同、相互垂直的反射镜及能够旋转的支撑结构，根据几何光学原理，光束经过两片相互垂直的反射镜反射，会平行地反射回来，双光轴分别对应入射和反射光束。但该方法仅适用于双光轴之间的平行性调校，且需要调校的双光轴之间的距离受调校装置口径限制，使用范围受到限制。

发明内容

本发明提供一种高精度同向双光轴以及多光轴平行性调校方法，主要目的在于保证调校精度的前提下能够进一步简化调校过程，提高调校效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

高精度同向双光轴平行性调校方法，其中的第一光轴与第二光轴的出射方向相同，包括以下步骤：

步骤1)：调校第一光轴使其水平，作为基准轴；

步骤2)：用第一自准直光管瞄准第一光轴，调整自准直光管使其与第一光轴共轴；

步骤3)：将平面反射镜放在第一自准直光管与第一光轴之间，反射面朝向第一自准直光管，调整平面反射镜，使反射像与第一自准直光管中心重合，即校准平面反射镜反射面与第一自准直光管光轴垂直；

步骤4)：将第二自准直光管与第一自准直光管并排放置，使第二自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域，调整第二自准直光管，使第二自准直光管中心与平面反射镜的反射像重合；

步骤5)：移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与第二自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

步骤1)中，可以利用经纬仪来校准第一光轴水平，也可采用其他方式校准第一光轴水平。

当两光轴之间相距较远，平面反射镜有效范围无法满足一次将某一自准直光管置于对应第二光轴前方的区域时，则移动平面反射镜和另一自准直光管，直至某一自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域。以需要移动一次平面反射镜的情况为例，具体可按照以下方式操作：

向第二光轴方向移动平面反射镜和第一自准直光管，使第一自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域、同时第二自准直光管仍处于平面反射镜有效范围内；然后调整平面反射镜，使第二自准直光管相应的反射像与第二自准直光管中心重合，即校准平面反射镜反射面与第二自准直光管光轴垂直；然后调整第一自准直光管，使第一自准直光管中心与平面反射镜的反射像重合；移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与此时第一自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

基于以上高精度同向双光轴平行性调校方法，本发明还提出以下两种多光轴平行性调校方法。

第一种：

先依照上述高精度同向双光轴平行性调校方法，调整其中两个光轴平行；然后重复依照上述高精度同向双光轴平行性调校方法，分别调整其余各光轴与所述基准轴平行，从而最终使得多光轴互相平行；

第二种：

先依照上述高精度同向双光轴平行性调校方法，调整其中两个光轴平行；对于其余各光轴，分别依次就近重新确定已调校完成的某一光轴作为基准轴，重复进行上述高精度同向双光轴平行性调校方法(如校准第二光轴完成后，以第二光轴为基准轴校准第三光轴)，从而最终使得多光轴互相平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本方法简单易行，只需利用常用的检测设备即可完成，调校精度高。

2、本方法可以实现大范围、多口径的多光轴、多波段光学系统各光轴之间的平行性调校。

附图说明

图1为本发明的双光轴光束出射方向相同时光轴平行性调校的原理图。

图2为当双光轴之间相距较远时基于图1所示方案进行重复操作的示意图。

附图标号说明：

1-1号自准直光管，2-平面反射镜，3-第一光轴(基准轴)，4-2号自准直光管，5-第二光轴。

具体实施方式

如图1所示，该高精度同向双光轴平行性调校方法包括以下步骤：

步骤1：用经纬仪调校第一光轴(基准轴)使其水平；

步骤2：用1号自准直光管瞄准第一光轴，调整自准直光管使其与第一光轴共轴；

步骤3：将一个平面反射镜放在1号自准直光管与第一光轴之间，反射面朝向自准直光管，调整反射镜，使反射像与自准直光管中心重合。此步用来调校平面反射镜反射面与自准直光管光轴垂直；

步骤4：将2号自准直光管放在平面反射镜有效反射范围内的最右侧，调整自准直光管，使2号自准直光管中心与平面镜的反射像重合；

步骤5：向第二光轴方向移动平面反射镜和1号自准直光管，调整反射镜，使2号自准直光管发出的像和反射像重合；

步骤6：调整1号自准直光管，使1号自准直光管中心与平面镜的反射像重合；

步骤7：移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与1号自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

若两光轴之间相距较远，则如图2所示，重复第5、第6步，直至自准直光管移至第二光轴前方。

对于多光轴光束出射方向相同时的光轴平行性调校，可先依照上述双光轴平行性调校方法，调整其中两个光轴平行；对于其余各光轴，分别依次就近重新确定已调校完成的某一光轴作为基准轴(如校准第二光轴完成后，若第三光轴距离第二光轴更近，则重新以第二光轴为基准轴来调校第三光轴)，重复进行同向双光轴平行性的调校，从而最终使得多光轴互相平行。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高精度同向双光轴平行性调校方法，其中的第一光轴与第二光轴的出射方向相同，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：调校第一光轴使其水平，作为基准轴；

步骤2)：用第一自准直光管瞄准第一光轴，调整自准直光管使其与第一光轴共轴；

步骤3)：将平面反射镜放在第一自准直光管与第一光轴之间，反射面朝向第一自准直光管，调整平面反射镜，使反射像与第一自准直光管中心重合，即校准平面反射镜反射面与第一自准直光管光轴垂直；

步骤4)：将第二自准直光管与第一自准直光管并排放置，使第二自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域，调整第二自准直光管，使第二自准直光管中心与平面反射镜的反射像重合；

步骤5)：移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与第二自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

2.根据权利要求1所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，其特征在于：步骤1)中，利用经纬仪来校准第一光轴水平。

3.根据权利要求1所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，其特征在于：当两光轴之间相距较远，平面反射镜有效范围无法满足一次将某一自准直光管置于对应第二光轴前方的区域时，则移动平面反射镜和另一自准直光管，直至某一自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域。

4.根据权利要求3所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，其特征在于：当两光轴之间相距较远，需要移动一次平面反射镜的情况下，具体操作方式如下：

向第二光轴方向移动平面反射镜和第一自准直光管，使第一自准直光管处于平面反射镜有效范围内对应于第二光轴前方的区域、同时第二自准直光管仍处于平面反射镜有效范围内；然后调整平面反射镜，使第二自准直光管相应的反射像与第二自准直光管中心重合，即校准平面反射镜反射面与第二自准直光管光轴垂直；然后调整第一自准直光管，使第一自准直光管中心与平面反射镜的反射像重合；移出平面反射镜，调整第二光轴，使第二光轴与此时第一自准直光管中心共轴，此时第一光轴与第二光轴平行。

5.一种高精度同向多光轴平行性调校方法，其特征在于：先依照权利要求3所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，调整其中两个光轴平行；然后重复依照权利要求3所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，分别调整其余各光轴与所述基准轴平行，从而最终使得多光轴互相平行。

6.一种高精度同向多光轴平行性调校方法，其特征在于：先依照权利要求3所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，调整其中两个光轴平行；对于其余各光轴，分别依次就近重新确定已调校完成的某一光轴作为基准轴，重复进行权利要求3所述的高精度同向双光轴平行性调校方法，从而最终使得多光轴互相平行。