CN115061289A - 一种离轴抛物面镜的快速装配系统及方法 - Google Patents

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李金轩
王英明
赵发财
韩素立
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董浩
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Abstract

本发明提供了一种离轴抛物面镜的快速装配系统及方法，包括底板，底板上安装有滑动机构和限位机构；滑动机构包括导轨、滑块和转接件；滑块安装在导轨上，可沿导轨滑动；滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜；所述限位机构用于对滑块进行限位；通过导轨保障离轴抛物面镜的径向对准，通过调节卡扣和限位孔保障离轴抛物面镜的轴向对准，使整个装调过程快速便捷，同时又能保证装调精度。

Description

一种离轴抛物面镜的快速装配系统及方法
技术领域
本发明属于光学技术领域，具体涉及一种离轴抛物面镜的快速装配系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前，离轴抛物面反射镜拥有零色差的天然优势。利用两个离轴抛物面反射镜组成镜组可以获得光束的频谱面，形成简单的滤波器，有效地提升光束质量，是光学系统的常见设置。
而离轴抛物面反射镜是截取抛物面的部分作为反射面，并非为对称曲面(如透镜)，所以光束会通过反射面发生偏转，因此焦点并不在原光束中心线上。两镜系统的独立装调极其困难，微小的偏移都会带入慧差和球差等相差，需要耗费大量时间。如何对制式剖面镜进行快速精确的装配是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种离轴抛物面镜的快速装配系统及方法，能够将Thorlabs、Edmund等公司的制式抛物面镜(离轴角一样，焦距不同)快速装配到位。
根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种离轴抛物面镜的快速装配系统，包括底板，底板上安装有滑动机构和限位机构；滑动机构包括导轨、滑块和转接件；滑块安装在导轨上，可沿导轨滑动；滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜；所述限位机构用于对滑块进行限位。
进一步的，所述滑动机构设有两个，两个滑动机构同轴布设且相对设置。
进一步的，所述限位机构包括限位孔和调节卡扣，限位孔设置在底板上且位于导轨的一侧，所述调节卡扣能够穿过限位孔对滑块的位置进行限位。
进一步的，所述调节卡扣将沿导轨滑动的滑块和转接件限制在限位孔处。
进一步的，所述限位孔加工定位在适用于不同尺寸不同焦距反射镜的最佳对焦位置。
进一步的，所述底板上设有同轴布设的两条相对设置的导轨，两条所述导轨上均设有滑块。
进一步的，所述转接件为离轴抛物面反射镜转接件。
进一步的，所述导轨用于保障离轴抛物面镜的径向对准。
进一步的，所述调节卡扣和限位孔用于保障离轴抛物面镜的轴向对准。
第二方面，本发明还提供了一种如第一方面所述的离轴抛物面镜的快速装配系统的工作方法，包括：将离轴抛物面镜安装在转接件上，转接件通过滑块移动至滑轨的设定位置，并利用限位机构的调节卡扣进行位置固定，实现快速装配。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的快速装配系统，通过限定滑块、转接件与离轴抛物面反射镜的位置，通过导轨保障离轴抛物面镜的径向对准，通过调节卡扣和限位孔保障离轴抛物面镜的轴向对准，使整个装调过程快速便捷，同时又能保证装调精度，完成离轴抛物面反射镜组的快速精准装调，能够极大地缩减工作量与工作时间，避免微小的偏移都带来慧差和球差等相差问题。
2、本发明采用滑动机构包括导轨、滑块和转接件，滑块安装在导轨上，可沿导轨滑动，滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜，可以通过沿导轨将离轴抛物面镜快速地组装在一起，能够将Thorlabs、Edmund等公司的制式抛物面镜(离轴角一样，焦距不同)快速装配到位。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明的离轴抛物面镜的快速装配系统的结构俯视图；
图2是本发明的离轴抛物面镜的快速装配系统的结构主视图；
图3是本发明的滑动机构的转接件、滑块、调节卡扣安装后的主视图；
图4是本发明的滑动机构的转接件、滑块、调节卡扣安装后的俯视图；
图5是本发明的安装第一组离轴抛物面反射镜后工作状态示意图；
图6是本发明的安装第一组离轴抛物面反射镜后工作状态俯视图；
图7是本发明的安装第二组离轴抛物面反射镜后工作状态示意图；
图8是本发明的安装第二组离轴抛物面反射镜后工作状态俯视图；
图中，1、底板；2、导轨；3、转接件；4、滑块；5、调节卡扣。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一：
本实施例提供了一种离轴抛物面镜的快速装配系统，包括底板，底板上安装有滑动机构和限位机构；滑动机构包括导轨、滑块和转接件；滑块安装在导轨上，可沿导轨滑动；滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜；所述限位机构用于对滑块进行限位。
作为一种实施方式，所述滑动机构设有两个，两个滑动机构同轴布设且相对设置，使得在两个滑动机构上安装的离轴抛物面镜能够在接收光源后进行对焦；具体的，所述底板上设有同轴布设的两条相对设置的导轨，两条所述导轨上均设有滑块，滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜。
作为一种实施方式，所述限位机构包括限位孔和调节卡扣，限位孔设置在底板上且位于导轨的一侧，根据抛物面镜的焦距和面形对限位孔进行定位后加工，调节卡扣具有锥形弹子，能够穿过限位孔对滑块的位置进行限位，重复定位精度高。
作为一种实施方式，所述转接件为LBTEK离轴抛物面反射镜转接件，用于将离轴抛物面反射镜转接至各类机械调整架、同轴系统的组件中，每个转接件都包含3个M3的沉头孔和1个对准销，方便反射镜的安装固定。
作为一种实施方式，所述转接件安装在底板1上，可以将离轴抛物面反射镜组的反射镜与滑块固定连接；所述导轨置于底板1上，所述限位孔适用不同尺寸不同焦距反射镜，加工于导轨旁；所述滑块可以沿轨道滑动，所述调节卡扣可以将沿导轨滑动的滑块和转接件限制在限位孔处，即不同反射镜的对焦位置。
所述限位孔加工定位在适用于不同尺寸不同焦距反射镜的最佳对焦位置，可以通过对装置的机械加工，达到10μm级精度，从而实现最佳的对焦位置。
通过滑块在导轨上的滑动，实现反射镜的快速搭建，既可满足调节的精度也能满足调节的实效性。
由离轴抛物面镜组成的两镜系统的装调极其困难，而拥有相同离轴角度、不同焦距的离轴抛物面镜可以通过沿导轨快速地组装在一起。
本实施例通过导轨保障离轴抛物面镜的径向对准，通过调节卡扣和限位孔保障离轴抛物面镜的轴向对准，使整个装调过程快速便捷，同时又能保证装调精度。
参照附图1所示，本实施例以45°离轴抛物面反射镜组为例，进行说明。
转接件3与滑块4连接，滑块两侧连接有调节卡扣5，安装配置如图3-4所示。将离轴抛物面反射镜组的反射镜固定在转接件3上，滑块4放置于导轨2上，并保证滑块4可以流畅的沿导轨2滑动，且不会产生晃动。
其中，图5-8是安装离轴抛物面反射镜的装置示意图(以离轴角为45°离轴抛物面反射镜组为例，图5-6：图中两个离轴抛物面反射镜均为直径50.8mm、焦距50.8mm的离轴抛物面反射镜；图7-8：图中左侧为直径50.8mm、焦距101.6mm的离轴抛物面反射镜，右侧为直径50.8mm、焦距203.2mm的离轴抛物面反射镜)；
如图5-6所示，第一组选用两个直径50.8mm、焦距50.8mm的离轴抛物面反射镜组，将两个组装好的滑块4分别移动至左起第三个位置、右起第三个位置，并将滑块4上的调节卡扣固定于对应限位孔位置，通过限位孔的位置限制滑块4的位置从而限制转接件3上反射镜的位置，当固定于限位孔位置时是对应直径与焦距的最佳对焦位置。
将第一组反射镜拆下，如图7-8所示，左侧滑块4更换为直径50.8mm、焦距101.6mm的离轴抛物面反射镜，右侧滑块4更换为直径50.8mm、焦距203.2mm的离轴抛物面反射镜(并不局限于左右，位置也可互换)，分别固定于转接件3上，解开调节卡扣5，将左侧滑块4滑动至左起第二个位置，右侧滑块4滑动至右起第一个位置，闭合调节卡扣5与限位孔位置固定，该反射镜组位置为第二组反射镜组的最佳对焦位置。再次更换其他反射镜组时重复操作即可。
以附图1-8与45°反射镜组实施例说明，但并不局限于45°反射镜组的装调对焦，可根据不同离轴抛物面反射镜镜组的反射镜直径、离轴角、焦距等参数更，根据使用的实物决定导轨2的方向、限位孔的数量与位置等装置参数。
本专利的快速装配系统，通过限定滑块、转接件与离轴抛物面反射镜的位置，完成离轴抛物面反射镜组的快速精准装调，能够极大地缩减工作量与工作时间，避免微小的偏移都带来慧差和球差等相差问题。
实施例二：
本实施例提供了一种离轴抛物面镜的快速装配系统的工作方法，包括：将离轴抛物面镜安装在转接件上，转接件通过滑块移动至滑轨的设定位置，并利用限位机构的调节卡扣进行位置固定，实现快速装配。
通过限定滑块、转接件与离轴抛物面反射镜的位置，完成离轴抛物面反射镜组的快速精准装调，能够极大地缩减工作量与工作时间，避免微小的偏移都带来慧差和球差等相差问题。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，包括底板，底板上安装有滑动机构和限位机构；滑动机构包括导轨、滑块和转接件；滑块安装在导轨上，可沿导轨滑动；滑块上安装转接件，转接件用于安装离轴抛物面镜；所述限位机构用于对滑块进行限位。
2.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述滑动机构设有两个，两个滑动机构同轴布设且相对设置。
3.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述限位机构包括限位孔和调节卡扣，限位孔设置在底板上且位于导轨的一侧，所述调节卡扣能够穿过限位孔对滑块的位置进行限位。
4.如权利要求3所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述调节卡扣将沿导轨滑动的滑块和转接件限制在限位孔处。
5.如权利要求3所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述限位孔加工定位在适用于不同尺寸不同焦距反射镜的最佳对焦位置。
6.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述底板上设有同轴布设的两条相对设置的导轨，两条所述导轨上均设有滑块。
7.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述转接件为离轴抛物面反射镜转接件。
8.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述导轨用于保障离轴抛物面镜的径向对准。
9.如权利要求1所述的离轴抛物面镜的快速装配系统，其特征在于，所述调节卡扣和限位孔用于保障离轴抛物面镜的轴向对准。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的离轴抛物面镜的快速装配系统的工作方法，其特征在于，包括：将离轴抛物面镜安装在转接件上，转接件通过滑块移动至滑轨的设定位置，并利用限位机构的调节卡扣进行位置固定，实现快速装配。
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