CN110262058B - 一种辅助光瞳光轴调节装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辅助光瞳光轴调节装置，包括主体，所述主体一端设置抛物面反射镜，主体的另一端设置感光屏；所述感光屏位于抛物面反射镜的焦平面上，所述感光屏的中心与抛物面反射镜的焦点重合。采用本发明的一种辅助光瞳光轴调节装置及方法，有效实现待测装置和光源的光瞳光轴耦合，并适用于光源的光较弱或为不可见光时，具有较强的环境适用性，便于提高可操作性。

Description

一种辅助光瞳光轴调节装置及方法
技术领域
本发明涉及一种辅助光瞳光轴调节装置及方法，属于激光技术领域，适用于各光学系统和光源之间光瞳及光轴的耦合对接。
背景技术
大型光学系统一般有多个子系统构成，为提高光学系统的整体性能指标，须实现各个分系统的精确耦合，包括光瞳和光轴的耦合。目前在不同光学系统耦合过程中，操作人员一般是通过白板人眼判断光瞳是否完全耦合，然后在系统光路走向中顺着找光轴是否耦合。
不同光学设备耦合过程中，为保证人员及设备安全，系统对接过程中一般使用弱光实现光瞳及光轴的对接，有时候光源很弱，或者是由于作业环境导致的环境光较强，系统对接所用光源完全淹没在环境光中，很难分辨，有时候光源人眼不能直接看到，因此在各个光学系统光瞳对接过程中，给操作人员带来了很大的不便不利于各个系统的精确光瞳对接。
有的时候光学系统的视场较小，能被探测器发现的视场仅为毫弧度量级，因此在不同光学系统光轴对接过程中，需要粗对准初步将光轴对准到探测器发现的视场范围。
提高弱光、近红外及远红外波段的光瞳、光轴探测过程中的灵敏性和可操作性，对实际工程应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种辅助光瞳光轴调节装置及方法，本发明可以辅助光源系统和其他光学系统的对接。
本发明采用的技术方案如下：
一种辅助光瞳光轴调节装置，包括主体，所述主体一端设置抛物面反射镜，主体的另一端设置感光屏；所述感光屏位于抛物面反射镜的焦平面上，所述感光屏的中心与抛物面反射镜的焦点重合。
通过抛物面反射镜的聚焦作用，可以使感光屏上光的亮度大大强于光本身的亮度。
作为优选，所述抛物面反射镜通过反射镜固定装置与主体连接。
作为优选，所述抛物面反射镜与反射镜固定装置通过螺钉连接；反射镜固定装置固定在主体上。
作为优选，所述抛物面反射镜表面镀有反射膜。
作为优选，所述抛物面反射镜表面镀有金属反射膜，对可见光、近红外及远红外光谱有较高反射率。
作为优选，所述感光屏为圆形。
作为优选，所述感光屏通过感光屏固定支架与主体连接。
作为优选，所述感光屏固定支架的中心为圆形，感光屏设置于感光屏固定支架的圆形中心。
作为优选，所述感光屏为白屏、红外感光卡和热敏感光片中的一种；当光源的光为可见光、近红外、远红外时，感光屏分别使用白屏、红外感光卡、热敏感光片；红外感光卡可将不可见近红外波段光束转换成可见光，热敏感光片可将不可见远红外波段光束转换成可见光，方便光源经过抛物面反射镜反射后的汇聚亮点在感光屏上清晰的被观测到。
作为优选，所述感光屏以中心为圆点设置刻度标识，对接光轴时，可通过汇聚亮点偏离感光屏的中心来判断待对接装置的偏离度，从而方便调整待对接装置实现光轴对接。
作为优选，所述主体上还设置挂靠面，所述挂靠面位于主体上方，挂靠面上设置挂靠装置。
作为优选，所述主体上还设置连杆，连杆位于抛物面反射镜一侧，方便手持调节装置；还包括连杆固定装置，通过螺纹副固定连杆。
作为优选，所述连杆垂直于抛物面反射镜的对称中心。
本发明还包括一种光瞳对接的方法，使用上述辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：将抛物面反射镜入射面置于对接装置光发射方向；
步骤b：观测对接装置发出的光通过抛物面反射镜后在感光屏上的光斑情况；如感光屏上出现光斑，表示抛物面反射镜入射面处于光瞳范围，如感光屏没有出现光斑，表示抛物面反射镜入射面不处于光瞳范围；
步骤c：不断调整抛物面反射镜的位置，测出对接装置的光瞳及其边缘；
步骤d:将待对接设置放置于对接装置的光瞳范围内，实现对接装置和待对接装置光瞳的对接。
本发明还包括一种光轴对接的方法，使用上述辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：调节装置固定在待对接装置上，使抛物面反射镜的光轴和待对接设备的光轴重合；
步骤b：观测对接装置发出的光通过抛物面反射镜后汇聚亮点的位置；当汇聚亮点与感光屏中心重合，表示待对接装置和对接装置的光轴重合；
步骤c:当汇聚亮点偏离感光屏中心时，表示待对接装置和对接装置的光轴不重合，此时通过调整待对接装置的方位，直到汇聚亮点与感光屏的中心重合，即可实现对接装置和待对接装置的光轴重合。
作为优选，步骤a中，抛物面反射镜的对称中心垂直于待对接装置的入射光轴。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：有效实现待测装置和光源的光瞳光轴耦合，并适用于光源的光较弱或为不可见光时，具有较强的环境适用性，便于提高可操作性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是辅助光瞳光轴对接的调节装置结构示意图；
图2是感光屏形态。
图中标记：1-主体、2-抛物面反射镜、3-感光屏、4-挂靠面、5-连杆、21-反射镜固定装置、31-感光屏固定支架、41-挂靠装置、51-连杆固定装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，一种辅助光瞳光轴调节装置，包括主体1，所述主体1一端固定反射镜固定装置21，抛物面反射镜2通过螺钉连接在反射镜固定装置21上，抛物面反射镜2表面镀有金属反射膜；主体1的另一端设置感光屏固定支架31，感光屏固定支架31的中心为圆形，感光屏固定支架31的圆形中心设置与其匹配的圆形感光屏3，感光屏3为白屏并以中心为圆点设置刻度标识；所述感光屏3位于抛物面反射镜2的焦平面上，所述感光屏3的中心与抛物面反射镜2的焦点重合。
作为优选，所述主体1上还设置挂靠面4，所述挂靠面4位于主体1上方，挂靠面4上设置挂靠装置41。
作为优选，所述主体1上还设置连杆5，连杆5位于抛物面反射镜2一侧；还包括连杆固定装置51，通过螺纹副固定连杆5；所述连杆5垂直于抛物面反射镜2的对称中心。
本发明还包括一种光瞳对接的方法，光源为白光，使用上述辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：通过手持连杆5将抛物面反射镜2入射面置于对接装置光发射方向；
步骤b：打开对接装置，观测其发出的光通过抛物面反射镜2后在感光屏3上的光斑情况；如感光屏3上出现光斑，表示抛物面反射镜2入射面处于光瞳范围，如感光屏3没有出现光斑，表示抛物面反射镜2入射面不处于光瞳范围；
步骤c：通过手持连杆5不断调整抛物面反射镜2的位置，测出对接装置的光瞳及其边缘；
步骤d:将待对接设置放置于对接装置的光瞳范围内，实现对接装置和待对接装置光瞳的对接。
本发明还包括一种光轴对接的方法，光源为白光，使用上述辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：将挂靠装置41挂靠在待对接装置上，使挂靠面4贴合待对接装置，使抛物面反射镜2的光轴和待对接设备的光轴重合，使抛物面反射镜2的对称中心垂直于待对接装置的入射光轴；
步骤b：打开对接装置，观测其发出的光通过抛物面反射镜2后汇聚亮点的位置；当汇聚亮点与感光屏3中心重合，表示待对接装置和对接装置的光轴重合；
步骤c:当汇聚亮点偏离感光屏3中心时，表示待对接装置和对接装置的光轴不重合，此时通过调整待对接装置的方位，直到汇聚亮点与感光屏3的中心重合，即可实现对接装置和待对接装置的光轴重合。
作为优选，在另一实施例中，光源为近红外，感光屏3为红外感光卡。
优选的，在另一实施例中，光源为远红外，感光屏3为热敏感光片。
综上所述，采用本发明的一种辅助光瞳光轴调节装置及方法，可有效实现待测装置和光源的光瞳光轴耦合，并适用于光源的光较弱或为不可见光时，具有较强的环境适用性，便于提高可操作性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：包括主体（1），所述主体（1）一端设置抛物面反射镜（2），主体（1）的另一端设置感光屏（3）；抛物面反射镜（2）与主体（1）固定连接，感光屏（3）与主体（1）固定连接；所述感光屏（3）位于抛物面反射镜（2）的焦平面上，所述感光屏（3）的中心与抛物面反射镜（2）的焦点重合；
对接光瞳时，不断调整抛物面反射镜的位置，测出对接装置的光瞳及其边缘；
对接光轴时，调整对接装置发出的光通过抛物面反射镜后汇聚亮点的位置与感光屏中心重合。
2.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述抛物面反射镜（2）通过反射镜固定装置（21）与主体（1）连接。
3.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述抛物面反射镜（2）表面镀有反射膜。
4.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述感光屏（3）通过感光屏固定支架（31）与主体（1）连接。
5.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述感光屏（3）为白屏、红外感光卡和热敏感光片中的一种。
6.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述感光屏（3）以中心为圆点设置刻度标识。
7.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述主体（1）上还设置挂靠面（4），挂靠面（4）上设置挂靠装置（41）。
8.如权利要求1所述的辅助光瞳光轴调节装置，其特征在于：所述主体（1）上还设置连杆（5），连杆（5）位于抛物面反射镜（2）一侧。
9.一种光瞳对接的方法，其特征在于：使用权利要求1-8任一项所述的辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：将抛物面反射镜（2）入射面置于对接装置光发射方向；
步骤b：观测对接装置发出的光通过抛物面反射镜（2）后在感光屏（3）上的光斑情况；如感光屏（3）上出现光斑，表示抛物面反射镜（2）入射面处于光瞳范围，如感光屏（3）没有出现光斑，表示抛物面反射镜（2）入射面不处于光瞳范围；
步骤c：不断调整抛物面反射镜（2）的位置，测出对接装置的光瞳及其边缘；
步骤d: 将待对接设置放置于对接装置的光瞳范围内，实现对接装置和待对接装置光瞳的对接。
10.一种光轴对接的方法，其特征在于：使用权利要求1-8任一项所述的辅助光瞳光轴调节装置，包括以下步骤：
步骤a：调节装置固定在待对接装置上，使抛物面反射镜（2）的光轴和待对接设备的光轴重合；
步骤b：观测对接装置发出的光通过抛物面反射镜（2）后汇聚亮点的位置；当汇聚亮点与感光屏（3）中心重合，表示待对接装置和对接装置的光轴重合；
步骤c: 当汇聚亮点偏离感光屏（3）中心时，表示待对接装置和对接装置的光轴不重合，此时通过调整待对接装置的方位，直到汇聚亮点与感光屏（3）的中心重合，即可实现对接装置和待对接装置的光轴重合。
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