CN117148533A - 一种光线收集系统的装调方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光线收集系统的装调方法，包括：在各微透镜片上的相同位置处做上标记；将所述标记与相应镜片安装位置之间的位置关系与设定位置关系进行校对，并将各所述微透镜片安装于各镜框上的镜片安装位置上；将两个所述微透镜阵列安装于第一工装上；将所述光学组件放置于高倍显微镜的台面上，调节所述第一工装，以完成对所述光学组件的装调；将两个所述光学组件安装于第二工装上；将所述光线收集系统放置于准直仪的台面上，调节所述第二工装，以完成对所述光线收集系统的装调。该光线收集系统的装调方法可避免使用计算机视觉算法，且成本较低。

Description

一种光线收集系统的装调方法

技术领域

本申请一般涉及光学精密仪器领域，尤其涉及一种光线收集系统的装调方法。

背景技术

由图2中所示的两个光学组件构成的光线收集系统在目标搜索和成像领域有着较为广泛的应用。在该光线收集系统中，包括固定光学组件和可移动光学组件，其中可移动光学组件上远离固定光学组件的一侧为视场端，固定光学组件上远离可移动光学组件的一侧为成像端，该光线收集系统用于获取视场端目标物的光线，并将其传输至成像端。在实际应用中，可通过改变可移动光学组件相对于固定光学组件的位置，获取视场端更大范围内的光线，用做对成像目标的大视场扫描(如图3中所示)。每一组光学组件是由两套平行排列的微透镜阵列构成，每套微透镜阵列上排列着若干微透镜片，且每套微透镜阵列上的微透镜片排列方式相同(如图4中所示)。在该光线收集系统的整体装调工艺包括：1、将微透镜片精确地安装到各套微透镜阵列的镜框中；2、精确地调整两套微透镜阵列镜框之间的第一工装(用于调节和固定两套微透镜阵列之间相对位置关系的工装件)；3、精确地调整两个镜组之间的第二工装(用于调节和固定两个镜组之间相对位置关系的工装件)，使得调整完成后各镜框内的对应微透镜片光轴相互对应的的程度(即微透镜片光轴与镜框上的用于安装微透镜片的设定位置之间的相对关系相同的程度)达到设定水平。这样才能达到光线收集系统的使用标准。现有的装调工艺中，一般使用计算机视觉技术，完成不同镜框中对应微透镜片位置的精确调整，但上述方法依赖计算机图像处理算法的准确性和鲁棒性，在上述算法出现问题时很难达到较为精确地装调水平。因此如何摆脱对计算机视觉算法的依赖，并精确地完成对于该光学收集系统的装调，以降低装调成本，已成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可避免使用计算机视觉算法且成本较低的光线收集系统的装调方法。

具体技术方案如下：

在各微透镜片上的相同位置处，做上标记，所述相同位置为第一设定位置；

将所述标记与相应镜片安装位置之间的位置关系与设定位置关系进行校对，并在确保微透镜片上的标记与镜片安装位置之间的位置关系与所述设定位置关系之间误差保持在设定范围内的前提下，将各所述微透镜片安装于各镜框上的镜片安装位置上，形成相应的微透镜阵列；

将两个所述微透镜阵列安装于第一工装上，形成相应的光学组件，所述第一工装为用于调节和固定两套微透镜阵列之间相对位置关系的工装件；

将所述光学组件放置于高倍显微镜的台面上，调节所述第一工装，并通过所述高倍显微镜将所述光学组件内不同微透镜阵列上相应微透镜片的标记对齐，锁定所述第一工装，以完成对所述光学组件的装调；

将两个所述光学组件安装于第二工装上，形成所述光线收集系统，所述第二工装为用于调节和固定两套光学组件之间相对位置关系的工装件；

将所述光线收集系统放置于准直仪的台面上，调节所述第二工装，并通过所述准直仪将所述光线收集系统内不同光学组件上相应微透镜片的标记对齐，锁定所述第二工装，以完成对所述光线收集系统的装调。

作为本申请的进一步限定，在所述将各所述微透镜片安装于各镜框上的镜片安装位置上之前，还包括如下步骤：

研磨所述微透镜的安装面和所述镜框的安装槽，使所述安装面被安装到所述安装槽后，二者之间的应力值保持在设定范围内。

作为本申请的进一步限定，所述第一设定位置为所述微透镜片光轴与其表面相交的位置。

作为本申请的进一步限定，在所述通过所述高倍显微镜将所述光学组件内不同微透镜阵列上相应微透镜片的标记对齐，以及所述通过所述准直仪将所述光线收集系统内不同光学组件上相应微透镜片的标记对齐之前，分别还包括如下步骤：

调节所述高倍显微镜使其与所述光学组件内任一微透镜阵列相应微透镜片的标记对准；

调节所述准直仪使其与所述光线收集系统内任一光学组件相应微透镜片的标记对准；

作为本申请的进一步限定，所述调节第一工装，具体包括如下步骤：

调节两套所述镜框之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合，且距离满足设定要求；

调节两套所述镜框的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行；

所述调节第二工装，具体包括如下步骤：

调节两套所述光学组件之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合；

调节两套所述光学组件的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行。

本申请有益效果在于：

本方案中在将所述微透镜片安装于所述镜框后，又分别利用所述高倍显微镜将同一光学组件的两套所述微透镜阵列之间的相对位置关系进行装调，之后再利用所述准直仪将两套所述光学组件之间的位置关系进行装调，其核心在于，通过对所述微透镜进行标记，通过该标记，进行不同微透镜阵列上的相应微透镜的位置校准。以上方法可有效避免使用计算机视觉处理系统，不依赖于其算法的准确性和鲁棒性的条件下即可实现对所述光线收集系统的精确装调。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的光线收集系统的装调方法的步骤流程图；

图2为图1中光线收集系统初始状态下的光路示意图；

图3为图1中光线收集系统大视野扫描状态下的光路示意图；

图4为图1光线收集系统中微透镜阵列的正视图；

图5为图1中对光学组件中两套微透镜阵列进行装调的示意图；

图6为图1中对两套光学组件进行装调的示意图；

图中标号：1，镜片；2，镜框；20，微透镜阵列；3，第一工装；30，光学组件；4，高倍显微镜；5，第二工装；6，准直仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，为本实施例提供的一种光线收集系统的装调方法的步骤流程图，包括如下步骤：

S1：在各微透镜片1上的相同位置，做上标记，所述相同位置为第一设定位置；

S2：将所述标记与相应镜片安装位置之间的位置关系与设定位置关系进行校对，并在确保微透镜片1上的标记与镜片安装位置之间的位置关系与所述设定位置关系之间误差保持在设定范围内的前提下，将各所述微透镜片1安装于各镜框2上的镜片安装位置上，形成相应的微透镜阵列20；

S3：将两个所述微透镜阵列20安装于第一工装3上，形成相应的光学组件30，所述第一工装3为用于调节和固定两套微透镜阵列20之间相对位置关系的工装件；

S4：将所述光学组件30放置于高倍显微镜4的台面上，调节所述第一工装3，并通过所述高倍显微镜4将所述光学组件内不同微透镜阵列20上相应微透镜片1的标记对齐，锁定所述第一工装3，以完成对所述光学组件30的装调；

S5：将两个所述光学组件30安装于第二工装5上，形成所述光线收集系统，所述第二工装5为用于调节和固定两套光学组件30之间相对位置关系的工装件；

S6：将所述光线收集系统放置于准直仪6的台面上，调节所述第二工装5，并通过所述准直仪6将所述光线收集系统内不同光学组件30上相应微透镜片1的标记对齐，锁定所述第二工装5，以完成对所述光线收集系统的装调。

本方案中在将所述微透镜片1安装于所述镜框后，又分别利用所述高倍显微镜4将同一光学组件30的两套所述微透镜阵列20之间的相对位置关系进行装调，之后再利用所述准直仪6将两套所述光学组件30之间的位置关系进行装调，其核心在于，通过对所述微透镜1进行标记，通过该标记，进行不同微透镜阵列20上的相应微透镜1的位置校准。以上方法可有效避免使用计算机视觉处理系统，不依赖于其算法的准确性和鲁棒性的条件下即可实现对所述光线收集系统的精确装调。

在所述将各所述微透镜片1安装于各镜框2上的镜片安装位置上之前，还包括如下步骤：

研磨所述微透镜1的安装面和所述镜框2的安装槽，使所述安装面被安装到所述安装槽后，二者之间的应力值保持在设定范围内。

所述第一设定位置为所述微透镜片1光轴与其表面相交的位置。

如图5和图6中所示，在所述通过所述高倍显微镜4将所述光学组件30内不同微透镜阵列20上相应微透镜片1的标记对齐，以及所述通过所述准直仪6将所述光线收集系统内不同光学组件30上相应微透镜片1的标记对齐之前，分别还包括如下步骤：

调节所述高倍显微镜4使其与所述光学组件30内任一微透镜阵列20相应微透镜片1的标记对准；

调节所述准直仪6使其与所述光线收集系统内任一光学组件30相应微透镜片1的标记对准；

所述调节第一工装3，具体包括如下步骤：

调节两套所述镜框2之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合，且距离满足设定要求；

调节两套所述镜框2的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行；

所述调节第二工装3，具体包括如下步骤：

调节两套所述光学组件30之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合；

调节两套所述光学组件30的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种光线收集系统的装调方法，其特征在于，包括如下步骤：

在各微透镜片(1)上的相同位置处，做上标记，所述相同位置为第一设定位置；

将所述标记与相应镜片安装位置之间的位置关系与设定位置关系进行校对，并在确保微透镜片(1)上的标记与镜片安装位置之间的位置关系与所述设定位置关系之间误差保持在设定范围内的前提下，将各所述微透镜片(1)安装于各镜框(2)上的镜片安装位置上，形成相应的微透镜阵列(20)；

将两个所述微透镜阵列(20)安装于第一工装(3)上，形成相应的光学组件(30)，所述第一工装(3)为用于调节和固定两套微透镜阵列(20)之间相对位置关系的工装件；

将所述光学组件(30)放置于高倍显微镜(4)的台面上，调节所述第一工装(3)，并通过所述高倍显微镜(4)将所述光学组件内不同微透镜阵列(20)上相应微透镜片(1)的标记对齐，锁定所述第一工装(3)，以完成对所述光学组件(30)的装调；

将两个所述光学组件(30)安装于第二工装(5)上，形成所述光线收集系统，所述第二工装(5)为用于调节和固定两套光学组件(30)之间相对位置关系的工装件；

将所述光线收集系统放置于准直仪(6)的台面上，调节所述第二工装(5)，并通过所述准直仪(6)将所述光线收集系统内不同光学组件(30)上相应微透镜片(1)的标记对齐，锁定所述第二工装(5)，以完成对所述光线收集系统的装调。

2.根据权利要求1所述的光线收集系统的装调方法，其特征在于，在所述将各所述微透镜片(1)安装于各镜框(2)上的镜片安装位置上之前，还包括如下步骤：

研磨所述微透镜(1)的安装面和所述镜框(2)的安装槽，使所述安装面被安装到所述安装槽后，二者之间的应力值保持在设定范围内。

3.根据权利要求1所述的光线收集系统的装调方法，其特征在于，所述第一设定位置为所述微透镜片(1)光轴与其表面相交的位置。

4.根据权利要求1所述的光线收集系统的装调方法，其特征在于，在所述通过所述高倍显微镜(4)将所述光学组件(30)内不同微透镜阵列(20)上相应微透镜片(1)的标记对齐，以及所述通过所述准直仪(6)将所述光线收集系统内不同光学组件(30)上相应微透镜片(1)的标记对齐之前，分别还包括如下步骤：

调节所述高倍显微镜(4)使其与所述光学组件(30)内任一微透镜阵列(20)相应微透镜片(1)的标记对准；

调节所述准直仪(6)使其与所述光线收集系统内任一光学组件(30)相应微透镜片(1)的标记对准。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的光线收集系统的装调方法，其特征在于，所述调节第一工装(3)，具体包括如下步骤：

调节两套所述镜框(2)之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合，且距离满足设定要求；

调节两套所述镜框(2)的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行；

所述调节第二工装(3)，具体包括如下步骤：

调节两套所述光学组件(30)之间的相对位置，使其在竖直方向上的投影重合；

调节两套所述光学组件(30)的相对俯仰角度，使其延伸面相互平行。