CN109884771B - 一种反射面45度角精确调节装置及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反射面45度角精确调节装置及其调节方法，通过采用激光器、成像物镜、具有分光胶合面的第一五棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一角锥棱镜、第二角锥棱镜相互配合使用，具有自准直功能，可排除调节过程中外部干扰，保证调节精度，实现了反射面与安装面之间45度角精确调节，精准度高，调节简单。

Description

一种反射面45度角精确调节装置及其调节方法

技术领域

本发明涉及精密光学技术领域，特别是一种反射面45度角精确调节装置及其调节方法。

背景技术

在光学仪器和设备中，各个光学部件之间都要精准对位才能达到良好的光学效果，目前这些定位都是依靠机械定位，机械公差即限制了光学仪器性能，降低了精准度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在光学仪器装配过程中，使反射面与安装面之间45度角精确调节装置及其调节方法，此装置精准度高，调节简单。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种反射面45度角精确调节装置包括激光器、成像物镜、具有分光胶合面的第一五棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜以及分别与第一分光棱镜、第二分光棱镜相适配的第一角锥棱镜、第二角锥棱镜，所述激光器的光线输出端朝向第一五棱镜的分光胶合面，所述第一五棱镜的第一输出端朝向第一分光棱镜并输出第一光线，第一五棱镜的第二输出端朝向外部安装面并输出第二光线，第一分光棱镜接收第一光线并进行分光处理后产生第三光线以及第四光线，第三光线直接输出至位于第一分光棱镜一侧的成像物镜，第二分光棱镜位于第一分光棱镜的一侧以用于接收第一分光棱镜分光后的第四光线并进行再次分光处理，第二角锥棱镜位于第二分光棱镜的一侧以将经过第二分光棱镜分光后的第五光线进行反射后再次经过第二分光棱镜、第一分光棱镜后输出至第一角锥棱镜，第一角锥棱镜位于第一分光棱镜的一侧以将第五光线进行反射后再次经过第一分光棱镜由第一分光棱镜输出至成像物镜，第二分光棱镜分光后的第六光线朝向外部反射面。

作为本发明的进一步改进，所述第一五棱镜与第一分光棱镜之间还设置有用于改变光线方向的反射组件，所述反射组件由至少两个五棱镜组成，分别为第二五棱镜、第三五棱镜。

作为本发明的进一步改进，所述成像物镜的像面位置设置有用于检测成像光斑是否重合的相机。

作为本发明的进一步改进，所述具有分光胶合面的第一五棱镜由五棱镜和第一直角棱镜胶合而成，所述五棱镜与所述第一直角棱镜的胶合处镀有半透半反膜。

作为本发明的进一步改进，所述第一直角棱镜的一角为67.5°。

作为本发明的进一步改进，所述具有分光胶合面的第一五棱镜可替换为第三分光棱镜。

作为本发明的进一步改进，所述成像物镜设置为胶合透镜、单透镜或成像透镜组。

作为本发明的进一步改进，所述成像物镜的焦距f大于100小于500。

作为本发明的进一步改进，所述第二五棱镜或第三五棱镜可替换为平面反射镜或第二直角棱镜。

一种反射面45度角精确调节方法，包括以下步骤：

自校准，打开激光器，激光器发射的光束经经过具有分光胶合面的五棱镜后产生第一光线以及第二光线，第一光线经过第一分光棱镜分光处理后形成第三光线和第四光线，第三光线由成像物镜直接输出并在相机探测面上形成光斑B，第四光线进入第二分光棱镜后形成第五光线以及第六光线，第五光线进入第二角锥棱镜、后返回至第二分光棱镜、第一角锥棱镜、第一分光棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑A，调节激光器使光斑A和光斑B完全重合，保证装置自校准，保证测量精度；

调节安装面，在第六光线出射的光路上放置安装面，第六光线经安装面反射后再次经过第二分光棱镜、第一分光棱镜、第一角锥棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑C，调节发射面安装面使光斑C与光斑A、光斑B重合，完成安装面调节；

调节安装面与反射面呈45°角，在安装面上设置反射面，第二光线输出至反射面后依次通过第二分光棱镜、第一分光棱镜、第一角锥棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑D，调节发射面使光斑D与光斑A、光斑B重合，完成调节。

本发明的有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本发明通过采用激光器、成像物镜、具有分光胶合面的第一五棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一角锥棱镜、第二角锥棱镜相互配合使用，具有自准直功能，可排除调节过程中外部干扰，保证调节精度，实现了反射面与安装面之间45度角精确调节，精准度高，调节简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为本发明自校准光路示意图，

图3为本发明调整安装面光路示意图，

图4为本发明调节反射面45度角调节光路示意图，

图5为本发明具有分光胶合面的第一五棱角镜替换为第三分光棱镜的示意图，

图6为本发明第二五棱镜、第三五棱镜替换为平面反射镜的示意图，

图7为本发明第二五棱镜、第三五棱镜替换为第三直角棱镜的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，一种反射面45度角精确调节装置，包括激光器100、成像物镜8、具有分光胶合面的第一五棱镜1、第一分光棱镜4、第二分光棱镜5以及分别与第一分光棱镜4、第二分光棱镜5相适配的第一角锥棱镜7、第二角锥棱镜6，所述激光器100的光线输出端朝向第一五棱镜1的分光胶合面，所述第一五棱镜1的第一输出端朝向第一分光棱镜4并输出第一光线，第一五棱镜1的第二输出端朝向外部安装面11并输出第二光线，第一分光棱镜4接收第一光线并进行分光处理后产生第三光线以及第四光线，第三光线直接输出至位于第一分光棱镜4一侧的成像物镜8，第二分光棱镜5位于第一分光棱镜4的一侧以用于接收第一分光棱镜4分光后的第四光线并进行再次分光处理，第二角锥棱镜6位于第二分光棱镜5的一侧以将经过第二分光棱镜5分光后的第五光线进行反射后再次经过第二分光棱镜5、第一分光棱镜4后输出至第一角锥棱镜7，第一角锥棱镜7位于第一分光棱镜4的一侧以将第五光线进行反射后再次经过第一分光棱镜4由第一分光棱镜4输出至成像物镜8，第二分光棱镜5分光后的第六光线朝向外部反射面11。调节装置具有自准直功能，可排除调节过程中外部干扰，保证调节精度。

在本发明中，采用上述调节装置的一种反射面1145度角精确调节方法，包括以下步骤：

自校准，打开激光器100，激光器100发射的光束经经过具有分光胶合面的五棱镜后产生第一光线以及第二光线，第一光线经过第一分光棱镜4分光处理后形成第三光线和第四光线，第三光线由成像物镜8直接输出并在相机探测面上形成光斑B，第四光线进入第二分光棱镜5后形成第五光线以及第六光线，第五光线进入第二角锥棱镜6、后返回至第二分光棱镜5、第一角锥棱镜7、第一分光棱镜4后输出至成像物镜8并在相机探测面上形成光斑A，调节激光器100使光斑A和光斑B完全重合，保证装置自校准，保证测量精度；

调节安装面11，在第六光线出射的光路上放置安装面11，第六光线经安装面11反射后再次经过第二分光棱镜5、第一分光棱镜4、第一角锥棱镜7后输出至成像物镜8并在相机探测面上形成光斑C，调节发射面安装面11使光斑C与光斑A、光斑B重合，完成安装面11调节；

调节安装面11与反射面11呈45°角，在安装面11上设置反射面11，第二光线输出至反射面11后依次通过第二分光棱镜5、第一分光棱镜4、第一角锥棱镜7后输出至成像物镜8并在相机探测面上形成光斑D，调节发射面使光斑D与光斑A、光斑B重合，完成调节。

进一步，所述第一五棱镜1与第一分光棱镜4之间还设置有用于改变光线方向的反射组件，所述反射组件由至少两个五棱镜组成，分别为第二五棱镜2、第三五棱镜3。

进一步，所述成像物镜8的像面位置设置有用于检测成像光斑是否重合的相机9。

其中，所述具有分光胶合面的第一五棱镜1由五棱镜101和第一直角棱镜102胶合而成，所述五棱镜101与所述第一直角棱镜102的胶合处镀有半透半反膜。

优选的，所述第一直角棱镜102的一角为67.5°。

优选的，所述具有分光胶合面的第一五棱镜1可替换为第三分光棱镜。

优选的，所述成像物镜8设置为胶合透镜、单透镜或成像透镜组。

为保证调节精准度同时保证装置具有合理的结构，所述成像物镜8的焦距f大于100小于500。

优选的，所述第二五棱镜2或第三五棱镜3可替换为平面反射镜或第二直角棱镜。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种反射面45度角精确调节装置，包括激光器、成像物镜、具有分光胶合面的第一五棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜以及分别与第一分光棱镜、第二分光棱镜相适配的第一角锥棱镜、第二角锥棱镜，所述激光器的光线输出端朝向第一五棱镜的分光胶合面，所述第一五棱镜的第一输出端朝向第一分光棱镜并输出第一光线，第一五棱镜的第二输出端朝向外部安装面并输出第二光线，第一分光棱镜接收第一光线并进行分光处理后产生第三光线以及第四光线，第三光线直接输出至位于第一分光棱镜一侧的成像物镜，第二分光棱镜位于第一分光棱镜的一侧以用于接收第一分光棱镜分光后的第四光线并进行再次分光处理，第二角锥棱镜位于第二分光棱镜的一侧以将经过第二分光棱镜分光后的第五光线进行反射后再次经过第二分光棱镜、第一分光棱镜后输出至第一角锥棱镜，第一角锥棱镜位于第一分光棱镜的一侧以将第五光线进行反射后再次经过第一分光棱镜由第一分光棱镜输出至成像物镜，第二分光棱镜分光后的第六光线朝向外部反射面；所述第一五棱镜与第一分光棱镜之间还设置有用于改变光线方向的反射组件，所述反射组件由至少两个五棱镜组成，分别为第二五棱镜、第三五棱镜；所述成像物镜的像面位置设置有用于检测成像光斑是否重合的相机。

2.根据权利要求1所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述具有分光胶合面的第一五棱镜由五棱镜和第一直角棱镜胶合而成，所述五棱镜与所述第一直角棱镜的胶合处镀有半透半反膜。

3.根据权利要求2所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述第一直角棱镜的一角为67.5°。

4.根据权利要求1所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述具有分光胶合面的第一五棱镜可替换为第三分光棱镜。

5.根据权利要求1所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述成像物镜设置为胶合透镜、单透镜或成像透镜组。

6.根据权利要求1所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述成像物镜的焦距f大于100小于500。

7.根据权利要求1所述的一种反射面45度角精确调节装置，其特征在于：所述第二五棱镜或第三五棱镜可替换为平面反射镜或第二直角棱镜。

8.一种反射面45度角精确调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

自校准，打开激光器，激光器发射的光束经经过具有分光胶合面的五棱镜后产生第一光线以及第二光线，第一光线经过第一分光棱镜分光处理后形成第三光线和第四光线，第三光线由成像物镜直接输出并在相机探测面上形成光斑B，第四光线进入第二分光棱镜后形成第五光线以及第六光线，第五光线进入第二角锥棱镜、后返回至第二分光棱镜、第一角锥棱镜、第一分光棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑A，调节激光器使光斑A和光斑B完全重合，保证装置自校准，保证测量精度；

调节安装面，在第六光线出射的光路上放置安装面，第六光线经安装面反射后再次经过第二分光棱镜、第一分光棱镜、第一角锥棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑C，调节发射面安装面使光斑C与光斑A、光斑B重合，完成安装面调节；

调节安装面与反射面呈45°角，在安装面上设置反射面，第二光线输出至反射面后依次通过第二分光棱镜、第一分光棱镜、第一角锥棱镜后输出至成像物镜并在相机探测面上形成光斑D，调节发射面使光斑D与光斑A、光斑B重合，完成调节。