CN112882245A - 一种外场光轴校准装置及校准方法 - Google Patents

一种外场光轴校准装置及校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种外场光轴校准装置及校准方法，装置包括光学设备基座、调试工装板、标准垫块和标准六面反射镜；光学设备基座的光学设备安装面和光学基准面垂直；调试工装板上设置有安装凸台，光学设备基座放置在安装凸台上，安装凸台的上表面和调试工装板的A面处在同一水平面上，调试工装板的A面与调试工装板的B面垂直，安装凸台上设置有两颗销钉，两颗销钉用来对调试工装板上的光学设备基座进行限位，所述两颗销钉在调试工装板的A面上的投影连线与调试工装板的B面垂直；所述标准垫块放置在调试工装板的A面上；所述标准六面反射镜放置在标准垫块上。本发明在外场便可调整光学设备与基准平面之间的平行度，操作方式简单可靠。

Description

一种外场光轴校准装置及校准方法
技术领域
本发明涉及光学设备校准领域，具体涉及一种外场光轴校准装置及校准方法。
背景技术
在光电领域内，光学设备与光学基准面之间的校准需依赖专业的光学调试设备，而光学调试设备体积较大、受环境影响较严重，因此在外场调试光学设备与光学基准面的平行时可操作性很差，若在外场出现光轴与基准面的平行度遭到破坏时，只能将设备返厂重新用专业设备进行调试，非常不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：目前光学设备光轴与基准平面的平行度需依赖较为大型的专业光学设备，因此校准光学设备与光学基准平面时必须在专业的实验室进行，如果光学设备在外场出了问题只能返厂维修，在外场出了问题没办法就地解决，本发明提供了解决上述问题的一种外场光轴校准方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种外场光轴校准装置，包括光学设备基座、调试工装板、标准垫块和标准六面反射镜；
所述光学设备基座包括光学设备安装面和光学基准面，所述光学设备安装面和光学基准面垂直；
所述调试工装板上设置有安装凸台，所述光学设备基座放置在所述安装凸台上，所述安装凸台的上表面和调试工装板的A面处在同一水平面上，所述调试工装板的A面与调试工装板的B面垂直，所述安装凸台上设置有两颗销钉，所述两颗销钉用来对调试工装板上的光学设备基座进行限位，所述两颗销钉在调试工装板的A面上的投影连线与调试工装板的B面垂直；
所述标准垫块放置在调试工装板的A面上，且标准垫块紧贴调试工装板的A面和调试工装板的B面；
所述标准六面反射镜放置在所述标准垫块上。
具体的，所述标准垫块包括第一侧面、顶面、台阶面、第二侧面和底面，所述第一侧面的上侧边与顶面的左侧边共边，所述第一侧面的下侧边与台阶面的右侧边共边，所述台阶面的左侧边与第二侧面的上侧边共边，所述第二侧面的下侧边与底面的左侧边共边；所述第一侧面与第二侧面平行，所述第二侧面与底面垂直，所述台阶面与底面平行。
具体的，所述标准六面反射镜各相邻面互相垂直。
基于上述一种外场光轴校准装置的外场光轴校准方法，包括以下步骤：
步骤1：用自准直仪的镜筒对准标准六面反射镜，通过自准直仪的目镜观察，当标准六面反射镜的十字丝与自准直仪的十字丝重合时，挪走标准垫块和标准六面反射镜；
步骤2：调整光学设备在光学设备基座上的位置，直至光学设备的十字丝与自准直仪的十字丝，符合重合度要求时，表明校准完成。
具体的，光学设备的安装面和光学设备基座的光学设备安装面之间设置有垫片，通过调整所述垫片的厚度，来调整所述光学设备的十字丝和自准直仪的十字丝之间的重合度。
本发明的校准原理：
本发明通过基准的传递，将基准平面与光学设备光轴建立联系，刚开始光学设备基座的光学基准面为基准平面，将光学设备基座的光学基准面和调试工装板的安装凸台通过两颗销钉定位，基准平面转移到调试工装板的A面上，通过将标准垫块放置在调试工装板的A面上，基准平面转移到了标准垫块的底面，通过将标准六面反射镜放置在标准垫块的台阶面上，基准平面转移到标准六面反射镜的左侧面，当在自准直仪目镜中看到两十字丝重合后，此时基准就由标准六面反射镜转移到自准直仪上，之后挪走标准垫块和标准六面反射镜，将光学设备安装在光学设备基座上，通过调整光学设备的安装面与光学设备基座的光学设备安装面之间垫片的厚度来调整光学设备自身十字丝与自准直仪十字丝的重合度，当重合度调整至符合要求后，光学设备的安装面与基座的基准面之间就建立了符合要求的位置要求，校准完成。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明一种外场光轴校准装置及校准方法，通过基准的传递，将基准平面与光学设备光轴建立联系，调整光学设备与基准平面之间的平行度的操作简单可靠，由于使用了销钉定位，使得光轴调试前后一致性较好，同一产品不同批次的一致性也能得到较好的保证。而且在调试光轴过程中自准直仪的位置没有特殊要求，只需保证其光轴与标准六面反射镜的工作面有垂直度要求，在调试过程总若不慎移动了调试工装或者移动了自准直仪，只需重新放上标准垫块和标准六面反射镜再次进行校准，十分方便快捷。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明外场光轴校准装置的结构示意图。
图2为本发明光学设备基座的光学设备安装面。
图3为本发明光学设备基座的光学基准面。
图4为本发明调试工装板的示意图。
图5为本发明销钉限位光学设备基座示意图。
图6为本发明自准直仪与标准六面反射镜的位置关系示意图。
图7为本发明光学设备安装示意图。
图8为本发明标准垫块示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-调试工装板，2-光学设备基座，3-标准垫块，4-标准六面反射镜，5-光学设备基座的光学设备安装面，6-光学设备基座的光学基准面，7-调试工装板的安装凸台，8-调试工装板的A面，9-调试工装板的B面，10-销钉连线，11-自准直仪，12-光学设备，13-标准垫块的第一侧面，14-标准垫块的顶面，15-标准垫块的台阶面，16-标准垫块的第二侧面，17-标准垫块的底面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
目前光学设备光轴与基准平面的平行度需依赖较为大型的专业光学设备，因此校准光学设备与光学基准平面时必须在专业的实验室进行，如果光学设备在外场出了问题只能返厂维修，在外场出了问题没办法就地解决，本实施例提供了解决上述问题的一种外场光轴校准装置，具体如图1-8所示，一种外场光轴校准装置，包括光学设备基座2、调试工装板1、标准垫块3和标准六面反射镜4；光学设备基座2包括光学设备安装面5和光学基准面6，光学设备安装面5和光学基准面6垂直；
调试工装板1上设置有安装凸台7，光学设备基座2放置在安装凸台7上，安装凸台7的上表面和调试工装板1的A面8处在同一水平面上，调试工装板1的A面与调试工装板1的B面垂直，安装凸台7上设置有两颗销钉，两颗销钉用来对调试工装板1上的光学设备基座2进行限位，两颗销钉在调试工装板1的A面上的投影连线与调试工装板1的B面9垂直；标准垫块3放置在调试工装板1的A面8上，且标准垫块3紧贴调试工装板的A面8和调试工装板的B面9；调试工装板的A面有一定的粗糙度。标准六面反射镜4各相邻面互相垂直。
标准垫块3包括第一侧面13、顶面14、台阶面15、第二侧面16和底面17，标准垫块第一侧面13的上侧边与标准垫块顶面14的左侧边共边，所述标准垫块第一侧面13的下侧边与标准垫块的台阶面15的右侧边共边，所述台阶面15的左侧边与第二侧面16的上侧边共边，所述第二侧面16的下侧边与底面17的左侧边共边；所述第一侧面13与第二侧面16平行，所述第二侧面16与底面17垂直，所述台阶面15与底面17平行。
基于上述一种外场光轴校准装置的外场光轴校准方法，包括以下步骤：
步骤1：将自准直仪11的镜筒对准标准六面反射镜4的左侧面，通过自准直仪11的目镜观察，当自准直仪11的十字丝与标准六面反射镜的十字丝重合后，挪走标准垫块3和标准六面反射镜4；
步骤2：将光学设备12安装在光学设备基座2上，调整光学设备12在光学设备基座2上的位置，直至光学设备12的十字丝与自准直仪的十字丝，符合重合度要求时，表明校准完成。
光学设备12的安装面和光学设备基座的光学设备安装面5之间设置有垫片，通过调整所述垫片的厚度，来调整所述光学设备的十字丝和自准直仪的十字丝之间的重合度。
本实施例的校准原理：
本发明通过基准的传递，将基准平面与光学设备光轴建立联系，刚开始光学设备基座2的光学基准面6为基准平面，将光学设备基座的光学基准面6和调试工装板的安装凸台7通过两颗销钉定位，基准平面转移到调试工装板的A面8上，通过将标准垫块3放置在调试工装板1的A面8上，基准平面转移到了标准垫块3的底面，通过将标准六面反射镜4放置在标准垫块3的台阶面15上，基准平面转移到标准六面反射镜4的左侧面，当在自准直仪11目镜中看到两十字丝重合后，此时基准就由标准六面反射镜4转移到自准直仪11上，之后挪走标准垫块3和标准六面反射镜4，将光学设备12安装在光学设备基座2上，通过调整光学设备12的安装面与光学设备基座的光学设备安装面5之间垫片的厚度来调整光学设备自身十字丝与自准直仪十字丝的重合度，当重合度调整至符合要求后，光学设备的安装面与基座的基准面之间就建立了符合要求的位置要求，校准完成。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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)

1.一种外场光轴校准装置，其特征在于，包括调试工装板(1)、光学设备基座(2)、标准垫块(3)和标准六面反射镜(4)；所述光学设备基座(2)包括光学设备安装面(5)和光学基准面(6)，所述光学设备安装面(5)和光学基准面(6)垂直；
所述调试工装板(1)上设置有安装凸台(7)，所述光学设备基座(2)放置在所述安装凸台(7)上，所述安装凸台(7)的上表面和调试工装板(1)的A面(8)处在同一水平面上，所述调试工装板(1)的A面与调试工装板(1)的B面垂直，所述安装凸台(7)上设置有两颗销钉，所述两颗销钉用来对调试工装板(1)上的光学设备基座(2)进行限位，所述两颗销钉在调试工装板(1)的A面(8)上的投影连线与所述调试工装板(1)的B面(9)垂直；
所述标准垫块(3)放置在调试工装板(1)的A面(8)上，且标准垫块(3)紧贴调试工装板的A面(8)和调试工装板的B面(9)；
所述标准六面反射镜(4)放置在所述标准垫块(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种外场光轴校准装置，其特征在于，所述标准垫块(3)包括第一侧面(13)、顶面(14)、台阶面(15)、第二侧面(16)和底面(17)，所述第一侧面(13)的上侧边与顶面(14)的左侧边共边，所述第一侧面(13)的下侧边与台阶面(15)的右侧边共边，所述台阶面(15)的左侧边与第二侧面(16)的上侧边共边，所述第二侧面(16)的下侧边与底面(17)的左侧边共边；所述第一侧面(13)与第二侧面(16)平行，所述第二侧面(16)与底面(17)垂直，所述台阶面(15)与底面(17)平行。
3.根据权利要求1所述的一种外场光轴校准装置，其特征在于，所述标准六面反射镜(4)各相邻面互相垂直。
4.基于上述权利要求1-3任一所述的一种外场光轴校准装置的外场光轴校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将自准直仪(11)的镜筒对准标准六面反射镜(4)，通过自准直仪(11)的目镜观察，当标准六面反射镜(4)的十字丝与自准直仪(11)的十字丝重合时，挪走标准垫块(3)和标准六面反射镜(4)；
步骤2：调整光学设备(12)在光学设备基座(2)上的位置，直至光学设备(12)的十字丝与自准直仪(11)的十字丝，符合重合度要求时，表明校准完成。
5.根据权利要求4所述的外场光轴校准方法，其特征在于，所述光学设备(12)的安装面和光学设备基座(2)的光学设备安装面(5)之间设置有垫片，通过调整所述垫片的厚度，来调整所述光学设备(12)的十字丝和自准直仪(11)的十字丝之间的重合度。
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