CN210513624U - 基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置。该装置包括目镜组、全对称结构的双高斯型物镜组，光线经双高斯型物镜组和目镜组形成焦面标定装置光路，所述光路靠近物镜组的一侧为焦面，所述光路靠近目镜组的一侧为出瞳，所述光线通过出瞳进入人眼进行目视观测。本实用新型可对不同光学系统、光学镜头的焦面进行高精度标定，本实用新型专利与现有技术相比，其显著优点为：光源照明均匀，集中照明反馈亮度高，对被测系统的孔径利用率高，测量装置成本低，实际操作简单、方便使用。

Description

基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置

技术领域

本实用新型属于光学系统测试与装调领域，具体涉及一种可对光学系统焦面进行照明并对焦面标定的装置。

背景技术

光学技术的飞速发展，形成了强大的光学工业和光学技术领域。其中对于光学系统的校正、检验和研究在大多数情况下都要求精确测定其焦面的位置以便与分划板、刻度板、光敏材料、光接收器等组件的平面相重合。由于光学系统的类型、应用范围和特性的种类繁多，所以确定其焦面位置有着不同的方法和设备。

用于确定光学系统焦面位置的目视装置至今在光学仪器的制造与测试中，占据着重要的位置。但是由于现今光学系统质量的提高和镜头的通光量增强，都要求光学系统的焦面位置有着较高的标定和检验精度。一般常用于标定光学系统焦面的装置有：1)使用干涉仪与平面镜对光学系统建自准直干涉检验光路，通过干涉检验标出干涉仪镜头的焦点位置，此位置同样也是光学系统的焦点位置。此方法缺点在于必须要使用干涉仪进行干涉测量，需精密搭建自准直光路，专业知识要求高，操作繁琐；2)使用传统的目视装置高斯目镜对焦面直接进行观测。此方法缺点在于检测精度低，照明光源先经过分光镜再进入光学系统，大大降低了对焦面位置的光照度，导致目视清晰度下降，检测精度不高。

实用新型内容

本实用新型针对现有目视装置在确定光学系统焦面时，检测精度低、可靠性差、对焦面的光照度低等缺点，设计了一种结构简单，操作方便，检测精度、分辨力、亮度高的可对光学系统焦面进行外部照明并对焦面标定的装置。本项实用新型旨在解决现有光学系统焦面标定目视装置的检测精度低、分辨率差、对焦面光照度低等缺点。

本实用新型的具体技术方案如下：

本实用新型提供一种基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，包括目镜组、全对称结构的双高斯型物镜组，光线经双高斯型物镜组和目镜组形成焦面标定装置光路，所述光路靠近物镜组的一侧为焦面，所述光路靠近目镜组的一侧为出瞳，所述光线通过出瞳进入人眼进行目视观测。

更进一步地，所述目镜组的放大率为12.5倍。

更进一步地，还包括连接套筒和视度调节筒，所述双高斯型物镜组和目镜组通过连接套筒连接，所述视度调节筒预留有若干个视度的调节量。

更进一步地，还包括前置集束光源罩机构，所述前置集束光源罩机构设置在焦面标定装置靠近双高斯型物镜组的一侧，所述前置集束光源罩机构所形成的光照度区域包括光源叠加集中区域和光源外部区域。

更进一步地，所述前置集束光源罩机构包括若干个LED光源，分别设置于与光轴夹角为30°、60°的环形锥面上。

更进一步地，所述LED光源为白光，发散角为150°。

更进一步地，所述光源叠加集中区域为接近260mm的圆形。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型可对不同光学系统、光学镜头的焦面进行高精度标定，本实用新型专利与现有技术相比，其显著优点为：光源照明均匀，集中照明反馈亮度高，对被测系统的孔径利用率高，测量装置成本低，实际操作简单、方便使用。

附图说明

图1为焦面标定装置模型图。

图2为前置集束光源罩光源分布图。

图3为前置集束光源照度区域图。

图4为焦面标定装置光路图。

图5为焦面标定检验原理图

图中，1：前置集束光源罩机构；2：物镜组机构；3：连接套筒；4：视度调节筒；5：目镜组机构；6：LED光源排布俯视分布；7：光源叠加集中区域；8：光源外部区域；9：焦面；10：物镜组；11：目镜组；12：出瞳。13：平面反射镜；14：待标定光学系统；15：十字分划板(焦面)；16：焦面标定装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，包括前置集束光源罩1、物镜组机构2、连接套筒3、视度调节筒4和目镜机构5。本实用新型设计双高斯型物镜组10，使用全对称结构，节约系统成本，再进行放大率为12.5倍的目镜组11的光学设计，最终设计完成图4焦面标定装置光路。所述光路的左侧为焦面9，所述通过出瞳12进入人眼进行目视观测。所述双高斯型物镜组10，最终安装在物镜组机构2中；所述目镜组11，安装在目镜组机构5中；所述物镜机构2与目镜机构5靠连接套筒3固定连接，视度调节筒4预留有±5个视度的调节量，可便于视度调节。

如图2所示，所述装置的前置集束光源罩1放置在焦面标定装置最左侧，其光源分布为8个LED光源，分别黏贴在与光轴夹角为30°、60°的环形锥面上。所述LED光源为白光，发散角为150°。所述前置集束光源罩机构1，对焦面9进行照明的光源叠加区域7的大小接近260mm的圆形。

如图3所示，所述装置的光源根据所述装置工作距离、LED光源发散角、LED光源排布俯视分布6，形成光源叠加集中区域7，光源照明均匀，集中照明，光源外部区域8不会被系统检验时接收。所述前置集束光源罩机构1对焦面9进行高亮度、大面积照明，通过目视观测出瞳12，完成光学系统焦面标定。

下面结合图5焦面标定检验原理介绍利用本装置的基于前置集束照明的光学系统焦面标定方法。

步骤一：首先将十字分划板15放置在焦面9的位置附近，调节视度调节筒4，找到一最佳使用位置；再打开前置集束光源罩1，使均匀的光直接照亮十字分划板15；通过调节十字分划板15的前后位置，在出瞳12位置，目视观测最清晰十字像，确定十字分划板15与焦面9重合；

步骤二：在待标定焦面的光学系统14前放置一平面反射镜13，将所述步骤一中已经确定好相关位置的十字分划板15与焦面标定装置16，放置在待标定焦面的光学系统焦面附近；

步骤三：旋转平面反射镜13方位角度，在出瞳12位置，目视找寻经平面镜反射回来的不清晰的十字分划板的像，将此反射像放置在焦面标定装置16的视场中心附近，固定平面反射镜13；

步骤四：在保持十字分划板15与焦面标定装置16相对位置不变的情况下，整体前后平移十字分划板15与焦面标定装置16，在出瞳12位置，目视观测十字分划板的像与经平面镜反射的像都为最清晰时，微调十字分划板15的左右位置，将两个清晰的像调重合，此时光学系统焦面标定完成。

综上所述，本实用新型设计了一种基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，可对光学系统焦面位置进行高精准的标定与观测。标定装置主要包括，前置集束光源罩机构、物镜组机构、连接套筒、视度调节筒、目镜组机构。本项实用新型旨在解决现有对光学系统焦面标定的装置中检测精度低、分辨力差、对焦面光照度低等问题，使基于前置集束照明的焦面标定装置具有结构简单，操作方便，检测精度、分辨力、亮度高等特点，具有较大的应用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：包括目镜组、全对称结构的双高斯型物镜组，光线经双高斯型物镜组和目镜组形成焦面标定装置光路，所述光路靠近物镜组的一侧为焦面，所述光路靠近目镜组的一侧为出瞳，所述光线通过出瞳进入人眼进行目视观测。

2.根据权利要求1所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：所述目镜组的放大率为12.5倍。

3.根据权利要求1所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：还包括连接套筒和视度调节筒，所述双高斯型物镜组和目镜组通过连接套筒连接，所述视度调节筒预留有若干个视度的调节量。

4.根据权利要求1所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：还包括前置集束光源罩机构，所述前置集束光源罩机构设置在焦面标定装置靠近双高斯型物镜组的一侧，所述前置集束光源罩机构所形成的光照度区域包括光源叠加集中区域和光源外部区域。

5.根据权利要求4所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：所述前置集束光源罩机构包括若干个LED光源，分别设置于与光轴夹角为30°、60°的环形锥面上。

6.根据权利要求5所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：所述LED光源为白光，发散角为150°。

7.根据权利要求4所述的基于前置集束照明用于标定光学系统焦面的装置，其特征在于：所述光源叠加集中区域为接近260mm的圆形。

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