CN110908058A - 一种多自由度光轴调校装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多自由度光轴调校装置，其特征在于镜座为外表面具有超环面结构，内孔中部设有一凸台，与镜筒的外圆周的凸台相互搭接，光学系统安装在镜筒内，相互搭接的两个凸台通过螺钉固连；调节螺钉调节光学系统的水平和垂直方向位移；镜座的外表面圆周方向上均布四个调节孔，调节螺钉通过四个调节孔调节镜座的进退。使得镜座绕超环面圆心实现两个旋转自由度的调整；镜座可绕光轴方向进行整体旋转，实现绕光轴方向的旋转自由度调整，从而实现在5个自由度方向上的光轴调校。本发明具有结构简单、装调便捷、可靠稳定、多自由度调校等特点。

Description

一种多自由度光轴调校装置
技术领域
本发明属于光学机械技术，涉及一种多自由度光轴调校装置，主要针对多光轴光学系统，可实现较为便捷的多自由度光轴调校。
背景技术
随着光电产品的发展，多光轴光电产品被广泛应用在军民领域，这就对光轴调校提出了更高的需求。当前，大多数光轴调校方式通常只能够实现单一或某些自由度的调校，无法满足复杂光学系统的多自由度装调要求。针对多光轴光电产品在多自由度方向上的调校需求，提供了一种多自由度光轴调校装置。
河南中光学集团有限公司在专利“一种光轴快速调校装置(授权公告号：CN205121041U)”中，提出在装有光学系统的球窝座的外壁圆周方向均布开设有调节孔，调节孔内设有调节螺钉，通过进退调节螺钉，使得球形座绕心旋转，从而对光学系统进行两个旋转自由度的调节。上述方案的不足之处在于：能够调节的自由度只有两个，无法实现在三个或三个以上更多自由度上对光学系统进行调节。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种多自由度光轴调校装置，可同时实现光电产品光轴在多个自由度方向上的调校。
技术方案
一种多自由度光轴调校装置，其特征在于包括光学系统1、镜筒2、镜座3和支架4；镜座3为外表面具有超环面结构，内孔中部设有一凸台，与镜筒2的外圆周的凸台相互搭接，光学系统1安装在镜筒2内，相互搭接的两个凸台通过螺钉8固连；镜座3与镜筒2凸台吻合的部位设有通孔，调节螺钉6穿过通孔调节光学系统1的水平和垂直方向位移；镜座3的外表面圆周方向上均布四个调节孔和安装孔，螺钉9穿过安装孔将镜座3与支架4连接固定，调节螺钉6通过四个调节孔调节镜座3的进退。
在镜座3和支架4的共面一端设有平面弹簧5。
所述光学系统1装入镜筒2中，其中光学系统质心在镜筒2和镜座3的安装面上，通过调节螺钉6调节到需要的位置，然后螺钉8固定。
所述镜座3与支架4安装时，通过调节螺钉7来调节进退，使得带有超环面结构的镜座3绕超环面圆心实现两个旋转自由度的调整，镜座3的自身旋转实现一个旋转自由度的调节，在调节到需要的位置时，拧紧螺钉9，固定光轴调校装置当前位置，实现在5个自由度方向上的光轴调校。
有益效果
本发明提出的一种多自由度光轴调校装置，用于在多自由度方向上光轴调校。通过调节螺钉来进退，调节内部光学系统的水平和垂直方向的位移；通过调节螺钉来调节进退，使得镜座绕超环面圆心实现两个旋转自由度的调整；镜座可绕光轴方向进行整体旋转，实现绕光轴方向的旋转自由度调整，从而实现在5个自由度方向上的光轴调校。本发明具有结构简单、装调便捷、可靠稳定、多自由度调校等特点。
附图说明
图1是本发明所提供的一种多自由度光轴调校装置结构剖视图
图2是图1所示光轴调校装置结构示意图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
同时参阅图1、图2，其中图1是本发明所提供的一种多自由度光轴调校装置结构剖视图，图2是图1光轴调校装置结构示意图。本发明一种多自由度光轴调校装置，包括光学系统1、镜筒2、镜座3、支架4、平面弹簧5。
镜座3为外表面具有超环面结构，内孔中部设有一凸台，与镜筒2的外圆周的凸台相互搭接，光学系统1安装在镜筒2内，相互搭接的两个凸台通过螺钉8固连；镜座3与镜筒2凸台吻合的部位设有通孔，调节螺钉6穿过通孔调节光学系统1的水平和垂直方向位移；镜座3的外表面圆周方向上均布四个调节孔和安装孔，螺钉9穿过安装孔将镜座3与支架4连接固定，调节螺钉6通过四个调节孔调节镜座3的进退。
其中，所述镜座3外表面具有超环面结构，超环面直径为30mm，在其外表面圆周方向上均布4个调节孔，每个孔内安装有M2.5的调节螺钉6，通过M1.5的螺钉8与所述镜筒2连接固定，在镜筒2和镜座3安装面径向预留6mm的调节间隙，满足水平和垂直方向的调节需要。所述光学系统1安装在所述镜筒2中。所述支架4在调节螺钉6对应位置均布4个直径7mm的通孔，为调节螺钉6预留调节空间。所述镜座3的一端设有4个调节孔和4个调整腰形孔，每个调节孔内安装有M3的调节螺钉7，通过调整腰形孔中的螺钉9与所述支架4连接固定，其中，每个腰形孔的周向最大可调范围为10mm。所述平面弹簧5厚度为0.5mm，通过螺钉与镜座3和支架4连接固定，在起到支撑作用的同时，也能够满足光学系统柔性调节的使用要求。
如图1、图2所示，将光学系统1装入镜筒2中，其中光学系统质心在镜筒2和镜座3的安装面上，通过调节螺钉6来进退，调节光学系统1的水平和垂直方向位移，当调节到需要的位置时，拧紧螺钉8。镜座3和支架4安装面之间预留3mm的调节间隙，通过调节螺钉7来调节进退，使得带有超环面结构的镜座3绕超环面圆心实现2个旋转自由度的调整，再使镜座3自身绕轴线在第3个自由度上旋转到需要的位置，拧紧螺钉9，固定光轴调校装置当前位置，从而实现在5个自由度方向上的光轴调校。

Claims (4)

1.一种多自由度光轴调校装置，其特征在于包括光学系统(1)、镜筒(2)、镜座(3)和支架(4)；镜座(3)为外表面具有超环面结构，内孔中部设有一凸台，与镜筒(2)的外圆周的凸台相互搭接，光学系统(1)安装在镜筒(2)内，相互搭接的两个凸台通过螺钉(8)固连；镜座(3)与镜筒(2)凸台吻合的部位设有通孔，调节螺钉(6)穿过通孔调节光学系统(1)的水平和垂直方向位移；镜座(3)的外表面圆周方向上均布四个调节孔和安装孔，螺钉(9)穿过安装孔将镜座(3)与支架(4)连接固定，调节螺钉(6)通过四个调节孔调节镜座(3)的进退。
2.根据权利要求1所述多自由度光轴调校装置，其特征在于：在镜座(3)和支架(4)的共面一端设有平面弹簧(5)。
3.根据权利要求1或2所述多自由度光轴调校装置，其特征在于：所述光学系统(1)装入镜筒(2)中，其中光学系统质心在镜筒(2)和镜座(3)的安装面上，通过调节螺钉(6)调节到需要的位置，然后螺钉(8)固定。
4.根据权利要求1或2所述多自由度光轴调校装置，其特征在于：所述镜座(3)与支架(4)安装时，通过调节螺钉(7)来调节进退，使得带有超环面结构的镜座(3)绕超环面圆心实现两个旋转自由度的调整，镜座(3)的自身旋转实现一个旋转自由度的调节，在调节到需要的位置时，拧紧螺钉(9)，固定光轴调校装置当前位置，实现在五个自由度方向上的光轴调校。
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