一种光学系统双光楔装置及其零位装调方法与流程

本发明涉及一种光学系统双光楔装置及其零位装调方法，属于光机装调技术领域。

背景技术：

光楔是红外成像光学系统中用来改变出射光线方向的光学组件，通过旋转双光楔，通过控制两个光楔的相对角度，改变光轴的位置，实现物方视场的快速大范围扫描。

现有光楔光学一般只有两片光楔镜片。两片光楔镜片组成的光楔光学系统在光学的通光口径有要求的情况下，光学视场扫描的角度范围受到口径的限制，依然无法满足大视场扫描的要求。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种光学系统双光楔装置及其零位装调方法，通过4片光楔镜片组成两组双光楔组件，实现确定光学口径下的更大的视场覆盖。

本发明解决技术问题的技术方案是：一种光学系统双光楔装置，该装置包括第一光楔组件和第二光楔组件；

第一光楔组件包括第一光楔镜片、第二光楔镜片、第一镜座、第二镜座；第一光楔镜片固定安装于第一镜座上，第二楔镜片固定安装于第二镜座上，第一镜座与第二镜座组合安装在一起；安装后，第一光楔镜片和第二光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第一光楔镜片和第二光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

第二光楔组件包括第三光楔镜片、第四光楔镜片、第三镜座、第四镜座；第三光楔镜片固定安装于第三镜座上，第四楔镜片固定安装于第四镜座上；第三镜座与第四镜座组合安装在一起；安装后，第三光楔镜片和第四光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第三光楔镜片和第四光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

第三镜座与第二镜座组合安装在一起；安装后，第二光楔镜片与第三光楔镜片相近的两个镜面与光轴垂直，且两者之间保持一定间隙；第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的主截面重合。

所述第一光楔镜片通过灌胶方式固定于第一镜座上；第二光楔镜片通过灌胶方式固定于第二镜座上。

所述第三光楔镜片通过灌胶方式固定于第三镜座上；第四光楔镜片通过灌胶方式固定于第四镜座上。

所述第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的同轴精度优于0.015mm。

本发明提供的另一个技术解决方案是：光学系统双光楔装置的零位装调方法，该方法包括如下步骤：

s1、将第一光楔镜片灌胶固定于第一镜座，第二光楔镜片灌胶固定于第二镜座；组合第一镜座与第二镜座，使得第一光楔镜片和第二光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第一光楔镜片和第二光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

s2、应用双光楔定心装调法，转动第一镜座和第二镜座的相对角度，调整第一光楔镜片和第二光楔镜片的相对零位，使得第一光楔镜片和第二光楔镜片的主截面重合，将第一镜座和第二镜座灌胶固定，完成第一光楔组件的零位调节；

s3：将第三光楔镜片灌胶固定于第三镜座，第四光楔镜片灌胶固定于第四镜座；组合第三镜座与第四镜座，使得第三光楔镜片和第四光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第三光楔镜片和第四光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

s4：应用双光楔定心装调法，转动第三镜座和第四镜座的相对角度，调整第三光楔镜片和第四光楔镜片的相对零位，使得第三光楔镜片和第四楔镜片的主截面重合，将第三镜座和第四镜座灌胶固定，完成第二光楔组件的零位调节；

s5、将第二镜座与第三镜座组合安装在一起；安装后，第二光楔镜片与第三光楔镜片相近的两个镜面与光轴垂直，且两者之间保持一定间隙；

s5：应用双光楔定心装调法，转动第一光楔组件和第二光楔组件的相对角度，调整第一光楔组件和第二光楔组件的相对零位，使得第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的主截面重合，完成双光楔光学系统的零位调节。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、本发明由于采用四片光楔镜片，相比现有技术中的两片光楔镜片组成的光学系统方法，在同等光学口径的前提下，实现了更大光学视场扫描的角度范围。

(2)、本发明光学系统双光楔装置的结构简单，其零位装调方法方便，易于实现。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例双光楔成像系统的组成；

图2是本发明实施例双光楔光学系统校零装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

光楔是红外成像光学系统中用来改变出射光线方向的光学组件，通过旋转双光楔，通过控制两个光楔镜片的相对角度，改变光轴的位置，实现物方视场的快速大范围扫描。

两光楔镜片间有一空气间隔，使相邻工作面平行，并可绕工作面公法线相对转动，理论上当两光楔主截面重合，两楔角朝向一方，这时将产生最大的总偏向角(为两光楔所产生偏向角之和)，当两光楔相对转角为180度时，两主截面仍重合，但楔角方向相反，显然，这时的组合双光楔相当于一块平行平板，偏向角为零。如果想增大光学视场扫描的角度范围，只能通过增加光楔透镜的数量来实现。

如图1所示，本发明提供了一种光学系统双光楔装置。该装置包括第一光楔组件和第二光楔组件；

第一光楔组件包括第一光楔镜片、第二光楔镜片、第一镜座、第二镜座；第一光楔镜片固定安装于第一镜座上，第二楔镜片固定安装于第二镜座上，第一镜座与第二镜座组合安装在一起；安装后，第一光楔镜片和第二光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第一光楔镜片和第二光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

第二光楔组件包括第三光楔镜片、第四光楔镜片、第三镜座、第四镜座；第三光楔镜片固定安装于第三镜座上，第四楔镜片固定安装于第四镜座上；第三镜座与第四镜座组合安装在一起；安装后，第三光楔镜片和第四光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第三光楔镜片和第四光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

第三镜座与第二镜座组合安装在一起；安装后，第二光楔镜片与第三光楔镜片相近的两个镜面与光轴垂直，且两者之间保持一定间隙；第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的主截面重合。

所述第一光楔镜片通过灌胶方式固定于第一镜座上；第二光楔镜片通过灌胶方式固定于第二镜座上。

所述第三光楔镜片通过灌胶方式固定于第三镜座上；第四光楔镜片通过灌胶方式固定于第四镜座上。

所述第一光楔镜片与第二光楔镜片之间、第二光楔镜片与第三光楔镜片之间、第三光楔镜片与第四光楔镜片之间的距离加工精度为0.015～0.025mm。

所述第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的同轴精度优于0.015mm。

本发明设计的光楔光学系统就是为了增大光学视场扫描的角度范围，采用了四片光楔镜片。本发明提供的另一个技术方案是上述光学系统双光楔装置的零位装调方法，为4片光楔镜片的双光楔镜头在装调过程中提供调节手段，实现了双光楔装调过程的可控，可调，保证双光楔装调完毕后光轴可以调到零位。该方法包括如下步骤：

s1、将第一光楔镜片灌胶固定于第一镜座，第二光楔镜片灌胶固定于第二镜座；组合第一镜座与第二镜座，使得第一光楔镜片和第二光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第一光楔镜片和第二光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

s2、应用双光楔定心装调法，转动第一镜座和第二镜座的相对角度，调整第一光楔镜片和第二光楔镜片的相对零位，使得第一光楔镜片和第二光楔镜片的主截面重合，将第一镜座和第二镜座灌胶固定，完成第一光楔组件的零位调节；

s3：将第三光楔镜片灌胶固定于第三镜座，第四光楔镜片灌胶固定于第四镜座；组合第三镜座与第四镜座，使得第三光楔镜片和第四光楔镜片相近的两个镜面与光轴呈一定夹角，第三光楔镜片和第四光楔镜片远离的两个镜面与光轴垂直；

s4：应用双光楔定心装调法，转动第三镜座和第四镜座的相对角度，调整第三光楔镜片和第四光楔镜片的相对零位，使得第三光楔镜片和第四楔镜片的主截面重合，将第三镜座和第四镜座灌胶固定，完成第二光楔组件的零位调节；

s5、将第二镜座与第三镜座组合安装在一起；安装后，第二光楔镜片与第三光楔镜片相近的两个镜面与光轴垂直，且两者之间保持一定间隙；

s5：应用双光楔定心装调法，转动第一光楔组件和第二光楔组件的相对角度，调整第一光楔组件和第二光楔组件的相对零位，使得第一光楔镜片、第二光楔镜片、第三光楔镜片和第四光楔镜片的主截面重合，完成双光楔光学系统的零位调节。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。