光学系统定位装置、光学装置、设备及准直调节方法与流程

文档序号:33326422发布日期:2023-03-03 23:32阅读:59来源:国知局
光学系统定位装置、光学装置、设备及准直调节方法与流程

1.本技术属于大科学装置中光学系统准直技术技术领域,尤其涉及一种光学系统定位装置、光学装置、设备及准直调节方法。


背景技术:

2.大科学装置是为提高探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力,由国家统筹布局,面向社会开放共享的大型复杂科学研究装置或系统。它们是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的技术基础,也是长期为高水平研究活动提供服务、具有较大国际影响力的国家公共设施。
3.在大科学装置安装准直技术领域,光学系统装配完成后,需要高精度的准直技术将光学系统安装到理论位置,安装精度一般要求在0.3mm以内,并且安装完成后需要调整光学系统到实际要求的工作位置,在工作位置,激光的光路能够与光学系统的光轴高精度重合,工作位置的安装精度远高于0.3mm,因此除了高精度的安装方法以外还需要检测光学系统的实际工作位置并且调整光学系统到实际的工作位置。
4.在大科学装置中有许多夹持镜子的光学系统,只有保证每个光学系统均高精度地安装于工作位置,各个部件的光学中心(或称物理中心)或光轴才能高精度地保持在一条直线上。但是这些光学系统的物理中心并不容易直接定位,故无法检测并保证激光的光路能够与光学系统的光轴相重合,无法检测光学系统的安装误差,无法使光学系统高精度的安装于工作位置。并且当工作光为不可见光,光学系统处于真空环境下时,要实现光学系统的高精度安装更为困难。


技术实现要素:

5.本技术的目的在于提供一种光学系统定位装置、光学装置、设备及准直调节方法,旨在解决现有技术中光学系统的光轴不容易直接定位导致安装精度差的技术问题。
6.本技术的第一目的在于提供一种光学系统定位装置,包括:
7.定位座组件,具有安装定位轴,所述定位座组件用于安装光学系统,所述安装定位轴与所述光学系统的光轴同轴设置;
8.基准准具,形成有准具定位轴,所述基准准具可拆卸连接于所述定位座组件,且所述准具定位轴与所述安装定位轴同轴设置;及
9.荧光组件,在预设位置形成有荧光定位轴,所述荧光组件能够对工作光产生荧光效应;所述荧光组件可拆卸连接于所述定位座组件,且所述荧光定位轴与所述准具定位轴同轴设置。
10.在其中一个实施例中,所述基准准具包括均可拆卸连接于所述定位座组件的第一准具结构和第二准具结构,所述第一准具结构和所述第二准具结构分别设置于所述定位座组件的两端;所述第一准具结构设有第一定位标记,所述第二准具结构设有第二定位标记,所述第一定位标记和所述第二定位标记的连线形成所述准具定位轴。
11.在其中一个实施例中,所述第一准具结构呈柱状延伸,所述第一定位标记设置于所述第一准具结构的一延伸端的端面;
12.所述第二准具结构呈柱状延伸,所述第二定位标记设置于所述第二准具结构的一延伸端的端面。
13.在其中一个实施例中,所述荧光组件包括均活动连接于所述定位座组件的第一荧光结构和第二荧光结构,所述第一荧光结构和所述第二荧光结构相间隔连接于所述定位座组件,所述第一荧光结构设有第三定位标记,所述第二荧光结构设有第四定位标记,所述第三定位标记与所述第四定位标记的连线形成所述荧光定位轴。
14.在其中一个实施例中,所述第一荧光结构包括能够对工作光产生荧光效应的第一荧光靶片及用于连接所述第一荧光靶片的第一支撑架,所述第三定位标记设置于所述第一荧光靶片上,所述第一支撑架活动连接于所述定位座组件;
15.所述第二荧光结构包括能够对工作光产生荧光效应的第二荧光靶片及用于连接所述第二荧光靶片的第二支撑架,所述第四定位标记设置于所述第二荧光靶片上,所述第二支撑架活动连接于所述定位座组件。
16.在其中一个实施例中,所述第一荧光结构和所述第二荧光结构均滑动连接于所述定位座组件,以使得所述第一荧光结构和所述第二荧光结构均能够避让开所述光学系统的端部。
17.在其中一个实施例中,所述定位座组件包括底座及连接于所述底座的安装架;所述安装架包括间隔固定设置的第一安装部和第二安装部;所述光学系统连接于所述第一安装部和所述第二安装部之间;所述第一准具结构连接于所述第一安装部,所述第二准具结构连接于所述第二安装部;所述第一荧光结构活动连接于所述底座,并位于所述第二安装部的背离所述第一安装部的一侧;所述第二荧光结构活动连接于所述底座,并位于所述第一安装部的背离所述第二安装部的一侧。
18.本技术的第二目的在于提供一种光学装置,包括光学系统及如上述任一项所述的光学系统定位装置,所述光学系统安装于所述定位座组件。
19.本技术的第三目的在于提供一种光学设备,用于接受工作光,所述光学设备包括位置调节机构及如上述的光学装置,所述位置调节机构连接于所述定位座组件,以用于调节所述光学系统定位装置相对于所述工作光的位置,使所述工作光的光路能够与所述荧光定位轴相重合。
20.在其中一个实施例中,所述位置调节机构位于所述光学系统定位装置的下方,所述位置调节机构具有多个自由度。
21.本技术的第三目的在于提供一种光学系统准直调节方法,包括步骤:
22.将基准准具安装于定位座组件,调节所述基准准具的准具定位轴与所述定位座组件的安装定位轴同轴;
23.沿所述基准准具的准具定位轴建立模拟光路;
24.调节荧光组件的荧光定位轴与所述模拟光路重合,并将所述荧光组件与所述定位座组件固定连接;
25.将光学系统安装于所述定位座组件,并使所述光学系统的光轴与所述定位轴同轴;
26.以所述荧光定位轴为基准,调节所述定位座组件及其上的荧光组件的位置,使荧光定位轴与工作光路同轴。
27.在其中一个实施例中,步骤所述沿所述基准准具的准具定位轴建立模拟光路之后,且步骤所述调节所述荧光组件的荧光定位轴与所述模拟光路重合之前,还包括使所述基准准具避让所述定位座组件的定位轴。
28.在其中一个实施例中,所述荧光组件包括设有第三定位标记的第一荧光结构和设有第四定位标记的第二荧光结构,所述第一荧光结构和所述第二荧光结构分别位于所述定位座组件的两端,所述第三定位标记与所述第四定位标记的连线形成所述荧光定位轴;
29.所述调节所述荧光组件的荧光定位轴与所述模拟光路重合,并将所述荧光组件与所述定位座组件固定连接包括;
30.将第一荧光结构安装于所述定位座组件,调节所述第一荧光结构相对于所述定位座组件的位置,使模拟光的光路通过所述第三定位标记,将第一荧光结构固定于所述定位座组件;
31.将第二荧光结构安装于所述定位座组件,调节所述第二荧光结构相对于所述定位座组件的位置,使所述模拟光通过所述第四定位标记,将第二荧光结构固定于所述定位座组件。
32.在其中一个实施例中,所述以所述荧光定位轴为基准,调节所述定位座组件及其上的荧光组件的位置,使荧光定位轴与工作光路同轴包括:
33.调节所述第一荧光结构及所述定位座组件的整体位置,使工作光的光路通过所述第三定位标记;
34.以第三定位标记为固定基准,调节所述第二荧光结构及所述定位座组件的位置,使所述工作光的光路通过所述第四定位标记。
35.在其中一个实施例中,步骤所述以所述荧光定位轴为基准,调节所述定位座组件及其上的荧光组件的位置,使荧光定位轴与工作光路同轴之后,还包括使所述荧光组件避让所述光学系统的光轴。
36.本技术的光学系统定位装置、光学装置、设备及光学系统准直调节方法相对于现有技术的有益效果是:与现有技术相比,本光学系统定位装置、光学设备及光学系统准直调节方法,通过将荧光组件与基准准具、定位座组件及光学系统进行集成固定,借助基准准具进行标定,通过基准准具的准具定位轴与定位座组件的安装定位轴同轴设置,使准具定位轴代替了安装定位轴,进一步通过荧光定位轴代替准具定位轴,再将光学系统同轴安装于定位座组件上;使得光学系统在进行准直调整时,能够以可见的荧光定位轴为基准,对光学系统定位装置整体进行位置调整,以达到高精度的准直效果,以校正光学系统的位置偏差,使得光学系统的安装精度更高。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本技术实施例提供的一种光学系统定位装置的结构示意图;
39.图2是图1中定位座组件的安装架与基准准具连接的结构示意图;
40.图3是图2中的第一准具结构和第二准具结构的相对位置示意图;
41.图4是图1中的第一荧光结构和第二荧光结构的相对位置示意图;
42.图5是本技术实施例提供的一种光学装置的结构示意图;
43.图6是图5的轴测图;
44.图7是本技术实施例提供的一种光学设备的结构示意图;
45.图8是本技术实施例提供的一种光学系统准直调节方法的流程示意图。
46.附图标记说明:1、定位座组件;11、安装架;111、第一安装部;112、第二安装部;113、连接部;12、底座;13、安装定位轴;2、基准准具;21、第一准具结构;211、第一定位标记;22、第二准具结构;221、第二定位标记;23、准具定位轴;3、荧光组件;31、第一荧光结构;311、第一支撑架;312、第一荧光靶片;313、第三定位标记;32、第二荧光结构;321、第二支撑架;322、第二荧光靶片;323、第四定位标记;33、荧光定位轴;4、光学系统;5、光学系统定位装置;6、位置调节机构;7、工作光。
具体实施方式
47.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
48.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上部”、“下部”、“朝上”、“竖直”、“水平”、“底”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
49.此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
50.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
51.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。
52.请参阅图1-4所示,本技术实施例提供了一种光学系统定位装置5,光学系统定位装置5包括定位座组件1、基准准具2及荧光组件3;定位座组件1具有安装定位轴13,定位座组件1用于安装光学系统4,安装定位轴13与光学系统4的光轴同轴设置;基准准具2形成有或具有准具定位轴23,基准准具2可拆卸连接于定位座组件1,且准具定位轴23与安装定位
轴13同轴设置;荧光组件3在预设位置具有荧光定位轴33,荧光组件3能够对工作光产生荧光效应;荧光组件3可拆卸连接于定位座组件1,且荧光定位轴33能够与准具定位轴23同轴设置。
53.具体地,光学系统(optical system)是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来进行激光波长测量或激光参数诊断。
54.光学系统4具有光轴,光轴,是指光束(光柱)的中心线,或光学系统的对称轴。光束绕此轴转动,不应有任何光学特性的变化。
55.定位座组件1呈支撑架形式,定位座组件1用于安装基准准具2和荧光组件3及光学系统4;具体地,定位座组件1上可开设安装孔,使基准准具2和光学系统4同轴安装于安装孔内,可保证基准准具2的准具定位轴23与光学系统4的光轴同轴。
56.基准准具2可拆卸连接于定位座组件1上,并能够在固定位置与定位座组件1固定,基准准具2具有准具定位轴23,准具定位轴23为形成于基准准具2的固定位置的固定轴线;因两点确定一条直线,故准具定位轴23可通过基准准具2上固定位置或设定位置上设有的两个定位点或两个定位标记的连线形成,两个定位点或两个定位标记为形成在准具定位轴23上的可见标记结构,而准具定位轴23则为两个定位标记的连线或两个定位点的连线连接形成的虚拟轴线。
57.基准准具2连接于定位座组件1上时,需使基准准具2的基准定位轴与定位座组件1的安装定位轴13同轴设置,同轴的方法可采用定位座组件1上本身开设的定位孔,使光学系统4和基准准具2同轴安装于定位孔内,光学系统4的光轴与定位孔的中轴线共轴,基准准具2的准具定位轴23与定位孔的中轴线共轴,则实现光学系统4的光轴与基准准具2的准具定位轴23同轴定位,或者,同轴的方法还可以借助外部定位结构进行定位;故,基准准具2的准具定位轴23可表示或代替光学系统4的光轴。
58.荧光组件3连接于定位座组件1上,并与定位座组件1活动连接或可拆卸连接,荧光组件3的预设位置形成有荧光定位轴33,荧光定位轴33为形成于荧光组件3的预设位置的固定轴线;因两点确定一条直线,故荧光定位轴33可通过荧光组件3上预设位置设有的两个荧光定位点或荧光定位标记的连线形成,两个荧光定位点或两个荧光定位标记为形成在荧光组件3上的可见标记结构,而荧光定位轴33则为两个荧光定位标记的连线或两个荧光定位点的连线连接形成的虚拟轴线,荧光定位点或荧光定位标记设置于预设位置。
59.荧光组件3能够对光学设备的工作光7产生荧光效果,此处的工作光7为不可见激光;荧光定位轴33为通过模拟光和工作光7照射在荧光组件3的预设位置而显示在荧光组件3上的两个荧光定位点的连线,荧光定位轴33能够在可见光和不可见激光照射预设位置时进行显示。
60.荧光组件3连接于定位座组件1上之前,首先,以基准准具2的准具定位轴23为基准,沿基准准具2的准具定位轴23建立模拟光路,模拟光可采用可见激光,模拟光可以由he-ne激光器、半导体激光器或者搭载激光器的仪器产生,模拟光为可见光波段,且激光器上安装可以调节位置和角度的调节机构;然后,将荧光组件3连接于定位座组件1上,调节荧光组件3的荧光定位轴33与模拟光路重合,并将荧光组件3与定位座组件1集成固定,将光学系统4同轴安装于定位座组件1上,即光学系统4的光轴与定位座组件1的安装定位轴13同轴;故,荧光组件3的荧光定位轴33可表示或代替光学系统4的光轴;故,对光学系统4的光轴的准直
检测可转移至对荧光组件3的荧光定位轴33的准直检测,也就是说,荧光组件3与定位座组件1及光学系统4集成固定,故对光学系统4的准直检测可转换为对荧光组件3的准直检测,对光学系统4地准直调整转换为对荧光组件3和定位座组件1及光学系统4整体地准直调整。
61.在本实施方式中,本光学系统定位装置5能够应用于光学设备上,光学设备能够产生工作光路,工作光路为不可见激光,但工作光照射在荧光组件3上能够产生可见的荧光效果,故通过将荧光组件3与基准准具2、定位座组件1及光学系统4进行集成固定,借助基准准具2进行标定并建立模拟光,通过基准准具2的准具定位轴23与定位座组件1的安装定位轴13同轴设置,使准具定位轴23代替了安装定位轴13,借助模拟光,进一步通过荧光定位轴33代替准具定位轴23,再将光学系统4同轴安装于定位座组件1上;使得光学系统4在进行准直调整时,能够以可见的荧光定位轴33为基准,对光学系统定位装置5整体进行位置调整,以达到高精度的准直效果,以校正光学系统4的位置偏差,使得光学系统4的安装精度更高。
62.本光学系统定位装置5还能够应用于真空环境的光学设备上,工作光路在真空环境中不可见,但能够在照射荧光组件3时产生荧光效果,其使用过程与非真空环境相同,此处不再赘述。本定位装置及光学系统在应用于真空环境采用不可见光情况时,其精度调节优势尤其突出,能够实现光学系统的高精度安装。
63.在其中一个实施例中,参照图2及图3所示,基准准具2包括可拆卸连接于定位座组件1的第一准具结构21和第二准具结构22,第一准具结构21和第二准具结构22分别设置于定位座组件1的两端;第一准具结构21设有第一定位标记211,第二准具结构22设有第二定位标记221,第一定位标记211和第二定位标记221的连线形成准具定位轴23。
64.具体地,第一准具结构21和第二准具结构22为两个独立的结构,第一准具结构21和第二准具结构22相间隔安装于定位座组件1上;第一准具结构21呈柱状延伸,第一定位标记211设置于第一准具结构21的一延伸端的端面,第一定位标记211可为刻制在端面上的十字叉丝;第二准具结构22呈柱状延伸,第二定位标记221设置于第二准具结构22的一延伸端的端面,第二定位标记221可为刻制在端面上的十字叉丝,第一准具结构21的端面与第二准具结构22的端面平行且相间隔设置,故第一定位标记211和第二定位标记221相间隔,第一定位标记211和第二定位标记221的连线形成准具定位轴23。
65.其中,第一准具结构21和第二准具结构22安装于定位座组件1上开设的安装孔内,第一定位标记211和第二定位标记221的连线与安装孔的中轴线同轴;光学系统4安装于安装孔内,且保证光学系统4的光轴与安装孔的中轴线同轴;故在进行光学系统4的准直调节中的建立模拟光路的过程中,第一定位标记211和第二定位标记221的连线能够代替光学系统4的光轴。
66.在本实施方式中,通过设置第一准具结构21和第二准具结构22,使第一准具结构21的第一定位标记211与第二准具结构22的第二定位标记221的连线与定位座组件1的安装定位轴13同轴,安装光学系统4于定位座组件1上后,从而将光学系统4的光轴转移至基准准具2上,从而使得对光学系统4在进行准直时更容易进行定位。
67.在其中一个实施例中,参照图1及图4所示,荧光组件3包括均活动连接于定位座组件1的第一荧光结构31和第二荧光结构32,第一荧光结构31和第二荧光结构32相间隔连接于定位座组件1,第一荧光结构31和第二荧光结构32分别位于定位座组件1的两端,第一荧光结构31设有第三定位标记313,第二荧光结构32设有第四定位标记323,第三定位标记313
和第四定位标记323可均为十字叉丝,第三定位标记313与第四定位标记323的连线形成荧光定位轴33。
68.具体地,第一荧光结构31包括能够对工作光7产生荧光效应的第一荧光靶片312及用于连接第一荧光靶片312的第一支撑架311,第三定位标记313设置于第一荧光靶片312上,第一支撑架311活动连接于定位座组件1,在一种可能的实现方式中,第一支撑架311滑动连接于定位座组件1,第一支撑架311架可沿垂直于荧光定位轴33的方向滑动连接于定位座组件1。
69.第二荧光结构32包括能够对工作光产生荧光效应的第二荧光靶片322及用于连接第二荧光靶片322的第二支撑架321,第四定位标记323设置于第二荧光靶片322上,第二支撑架321活动连接于定位座组件1。
70.第一荧光靶片312和第二荧光靶片322分别位于定位座组件1的远离中部的两端部,也就是,定位座组件1设置于第一荧光靶片312和第二荧光靶片322之间。
71.具体地,光学系统4位于第一准具结构21和第二准具结构22之间,第二荧光结构32位于第一准具结构21的背离光学系统4的一侧,第一荧光结构31位于第二准具结构22的背离光学系统4的一侧,也就是说,光学系统4、第一准具结构21及第二准具结构22均位于第二荧光靶片322和第一荧光靶片312之间;第一荧光靶片312与第二荧光靶片322平行相对设置。
72.荧光组件3安装于定位座组件1的过程为,首先,建立模拟光路,使模拟光路分别通过第一定位标记211和第二定位标记221,此时模拟光路即与光学系统4的光轴重合;模拟光路固定,第一准具结构21和第二准具结构22从定位座组件1上拆除;然后,首先将第二荧光结构32与定位座组件1连接,调整第二荧光结构32在定位座组件1上的安装位置,使模拟光路能够通过第四定位标记323,将第二荧光结构32与定位座组件1的位置固定;然后将第一荧光结构31与定位座组件1连接,调整第一荧光结构31在定位座组件1上的安装位置,使模拟光路能够通过第三定位标记313,将第一荧光结构31与定位座组件1的位置固定。此时,第三定位标记313和第四定位标记323的连线即可代替光学系统4光轴,此时荧光组件3与定位座组件1集成固定。荧光组件3、定位座组件1及光学系统4形成固定的模块。
73.在本实施方式中,通过设置第一荧光靶片312和第二荧光靶片322,借助模拟光可使荧光组件3在第三定位标记313及第四定位标记323处能够产生荧光效应,调整第一荧光结构31和第二荧光结构32的位置,使第三定位标记313与第四定位标记323的连线与模拟光路重合,故第三定位标记313与第四定位标记323的连线能够代替光学系统4的光轴;光学系统4在进行准直调整时,能够以可见的第三定位标记313与第四定位标记323的连线为基准,对光学系统定位装置5整体进行位置调整,以达到高精度的准直效果,以校正光学系统4的位置偏差,使得光学系统4的安装精度更高。
74.在其中一个实施例中,参照图1所示,第一荧光结构31和第二荧光结构32均滑动连接于定位座组件1,以使得第一荧光结构31和第二荧光结构32均能够避让开光学系统4的入射端和出射端。
75.具体地,第一支撑架311和第二支撑架321沿垂直于模拟光的方向往复滑动连接于定位座组件1,第一支撑架311和第二支撑架321的滑动方向相平行。
76.在本实施方式中,光学系统4安装在定位座组件1上使用时,通过荧光组件3将光学
系统4的位置调整好以后,第一荧光结构31和第二荧光结构32需要避开工作光路,整个光学设备才能够正常使用;故使第一荧光结构31和第二荧光结构32均能够在定位座组件1上移动,使得第一荧光结构31和第二荧光结构32在避开工作光路时更加便捷,调节更加灵活。
77.在其中一个实施例中,参照图1和图2所示,定位座组件1包括底座12及连接于底座12的安装架11,光学系统4安装于安装架11上;安装架11包括第一安装部111、第二安装部112及连接部113,第一安装部111和第二安装部112间隔相对并固定设置,连接部113连接于第一安装部111和第二安装部112之间;光学系统4具有入射端和出射端,光学系统4的入射端连接于第一安装部111,光学系统4的出射端连接于第二安装部112;第一准具结构21连接于第一安装部111,第二准具结构22连接于第二安装部112,。
78.具体地,连接部113位于下方,连接部113可呈平板状;第一安装部111和第二安装部112均由连接部113朝向连接部113的上方外凸延伸,第一安装部111和第二安装部112均呈板状,第一安装部111和第二安装部112平行且间隔相对设置,第一安装部111和第二安装部112的板面均垂直于连接部113。
79.第一安装部111和第二安装部112等高对称的位置均开设有安装孔,光学系统4的出射端和入射端分别对应安装于两个安装孔内,另,第一准具结构21和第二准具结构22均分别对应安装于两个安装孔内,以保证定位座组件1与基准准具2的同轴安装,使得准具定位轴能够代替定位座组件1的安装定位轴13以及代替光学系统4的光轴。
80.在本实施方式中,参照图2所示,安装架11中的连接部113连接于底座12上,底座12用于支撑安装架11和荧光组件3,底座12将安装架11及其上的光学系统4及基准准具2、荧光组件3集成为整体的模块,使得使用过程中对整个光学系统定位装置5整体模块地调节更加方便。
81.本技术实施例还提供了一种光学装置,参照图5和图6所示,光学装置包括光学系统4及上述实施例中的光学系统定位装置5,光学系统4安装于定位座组件1上。
82.在本实施方式中,光学装置安装于光学设备中时,基准准具已从定位座组件1上拆除,定位座组件1上安装有光学系统和荧光结构。
83.本技术实施例还提供了一种光学设备,参照图7所示,光学设备包括位置调节机构6及上述实施例中的光学装置,位置调节机构6连接于定位座组件1,以用于调节光学系统定位装置5相对于工作光7的位置,使工作光7的光路能够与荧光定位轴33相重合。
84.具体地,工作光7可通过加速器进行发射,工作光7为不可见光,本光学设备还可应用于真空环境。
85.现有技术中的光学设备中只有单独的光学系统4,由于在设备使用过程中光学系统4的光轴并不容易进行定位,故本技术采用了基准准具2和荧光组件3及定位座组件1集成的设计,以用于安装光学系统4,通过设计荧光定位轴33能够代替准具定位轴23和光轴,使得光学系统4在进行准直调整时,能够以具有荧光效果的可见的荧光定位轴33为基准,对光学系统定位装置5整体进行位置调整,以达到高精度的准直效果,以校正光学系统4的位置偏差,使得光学系统4的安装精度更高。
86.本光学设备中的光学系统4安装精度可达到0.3mm以上,通过提高装配精度可以将光学系统4物理中心转换误差减小,改善安装环境和提高模拟光质量可以提高模拟光架设误差;整套装置结构简单、安装快速,并且可以实时观察光学系统4安装位置。
87.本光学设备通过设置位置调节结构,以用于调节光学系统定位装置5的位置,以达到使工作光路能够与荧光定位轴33及光轴相重合的目的。
88.在其中一个实施例中,参照图7所示,位置调节机构6位于光学系统定位装置5的下方,位置调节机构6具有多个自由度,常用的位置调节机构6具有四个自由度或六个自由度。
89.在本实施方式中,位置调节机构6可采用多自由度的液压机构,通过采用多自由度的位置调节机构6,能够使光学系统定位装置5能够在空间进行多个方向的移动,以使得调节精度更高,调节过程更加灵活。
90.本技术实施例还提供了一种光学系统准直调节方法,参照图7所示,光学系统准直调节方法包括以下步骤:s1、将基准准具2安装于定位座组件1,调节基准准具2的准具定位轴23与定位座组件1的安装定位轴13同轴;s2、沿基准准具2的准具定位轴23建立模拟光路;s3、调节荧光组件3的荧光定位轴33与模拟光路重合,并将荧光组件3与定位座组件1固定连接;s4、将光学系统4安装于定位座组件1,并使光学系统4的光轴与安装定位轴13同轴;s5、以荧光定位轴33为基准,调节定位座组件1及其上的荧光组件3的位置,使荧光定位轴33与工作光路同轴。本方法适用于上述实施例中的光学设备的准直调节过程。
91.其中,需要说明的是,序号s1、s2、s3、s4及s5之间并没有先后顺序的关系,序号仅仅起到标记的作用。
92.具体地,本方法中,模拟光为可见光,模拟光路可以由he-ne激光器、半导体激光器或者搭载激光器的仪器产生;工作光7为不可见光,工作光为x射线、极紫外和紫外等不可见光波段。
93.本光学系统准直调节方法应用于上述实施例中的光学系统定位装置5和光学设备,步骤s1中,通过将基准准具2安装定位座组件1上,由于光学系统4的光轴与定位座组件1的安装定位轴13同轴,使基准准具的准具定位轴23与安装定位轴13同轴时,使得基准准具2的准具定位轴23可表示或代替光学系统4的光轴,其中基准准具2的准具定位轴23可见,准具定位轴23可通过基准准具2上的第一定位标记211和第二定位标记221的连线形成,采用基准准具2更容易进行定位。
94.步骤s2中,当基准准具2包括设有第一定位标记211的第一准具结构21和设有第二定位标记221的第二准具结构22时,第一定位标记211和第二定位标记221的连线形成准具定位轴23。
95.其中,沿基准准具2的准具定位轴23建立模拟光路的过程为:将第一准具结构21安装于定位座组件1,调节模拟光位置,使模拟光的光路通过第一定位标记211;移动第一准具结构21避让模拟光,将第二准具结构22安装于定位座组件1,调节模拟光的角度,使模拟光通过第二定位标记221;再移动第一准具结构21至上一次的定位位置,再调节模拟光的位置,使模拟光通过第一定位标记211;接着,移动第一准具结构21避让模拟光,调节模拟光的角度,使模拟光通过第二定位标记221,不断循环重复上述操作,直至模拟光能够准确的通过第一定位标记211和第二定位标记221;此后,模拟光的位置固定。
96.在沿基准准具2的准具定位轴23建立模拟光路之后,且在调节荧光组件3的荧光定位轴33与模拟光路重合之前,还包括将基准准具2使基准准具2避让定位座组件1的安装定位轴13。
97.具体地,在本实施方式中,第一准具结构21和第二准具结构22均为不透明结构,在
建立模拟光路的过程中,首先在定位座组件1安装第一准具结构21,使模拟光首先通过第一定位标记211,然后拆除第一准具结构21,安装第二准具结构22;调节模拟光的角度,使得模拟光通过第二准具结构22的第二定位标记221,具体步骤可参照上述建立模拟光路的过程,由此建立了固定的模拟光路,对模拟光路的位置固定;再将第二准具结构22也避让安装定位轴13。
98.步骤2中建立模拟光路,其目的是为了实现步骤s3,具体地,步骤s3中,当荧光组件3包括设有第三定位标记313的第一荧光结构31和设有第四定位标记323的第二荧光结构32,第一荧光结构31和第二荧光结构32分别位于定位座组件1的两端,第三定位标记313与第四定位标记323的连线形成荧光定位轴33。
99.其中,调节荧光组件3的荧光定位轴33与模拟光路重合,并将荧光组件3与定位座组件1固定连接的过程为:将第一荧光结构31安装于定位座组件1,调节第一荧光结构31相对于定位座组件1的位置,使模拟光的光路通过第三定位标记313,将第一荧光结构31固定于定位座组件1;将第二荧光结构32安装于定位座组件1,调节第二荧光结构32相对于定位座组件1的位置,使模拟光通过第四定位标记323,将第二荧光结构32固定于定位座组件1。
100.在本实施方式中,第一荧光结构31和第二荧光结构32能够对x射线、极紫外以及紫外等不可见光产生荧光效果,通过调节第一荧光结构31和第二荧光结构32在定位座组件1上的位置,使得模拟光能够分别通过第三定位标记313与第四定位标记323,使得第三定位标记313与第四定位标记323的连线(即荧光定位轴33)可表示或代替光学系统4的光轴。
101.步骤s4中,将光学系统4安装于定位座组件1上,光学系统4的光轴与定位座组件1的安装定位轴13同轴,光学系统4与定位座组件1及第一荧光结构31和第二荧光结构32形成集成模块,可以整体安装于光学设备上,进行准直调节。
102.步骤s5中,以荧光定位轴33为基准,调节定位座组件1及其上的荧光组件3的位置,使荧光定位轴33与工作光7的光路同轴的过程为:调节第一荧光结构31及定位座组件1的整体位置,使工作光7的光路通过第三定位标记313;以第三定位标记313为固定基准,调节第二荧光结构32及定位座组件1的位置,使工作光7的光路通过第四定位标记323。
103.其中,对定位座组件1及其上的荧光组件3的调节是通过位置调节机构6进行调节的,具体地,定位座组件1与荧光组件3组成及光学系统4首先安装于光学设备的理论位置上,照射工作光7,通过位置调节机构6调节定位座组件1的位置,使得工作光路通过第三定位标记313和第四定位标记323,此时,工作光7即通过了光学系统4的光轴,光学系统4的准直调节完成。
104.在本实施方式中,加速器可以产生工作光7,工作光路7不可见,但工作光7照射在荧光组件3上能够产生可见的荧光效果,故通过将荧光组件3与定位座组件1及光学系统4进行集成固定,借助荧光定位轴33代替光学系统4的光轴,使得光学系统4在进行准直调整时,能够以可见的荧光定位轴33为基准,对光学系统定位装置5整体进行位置调整,以达到高精度的准直效果,以校正光学系统4的位置偏差,使得光学系统4的安装精度更高。
105.以上仅为本技术的较佳实施例而已,仅具体描述了本技术的技术原理,这些描述只是为了解释本技术的原理,不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处解释,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进,及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其他具体实施方式,均应包含在本技术的
保护范围之内。
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