CN114296251A - 一种多光路镜头光轴一致性调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多光路镜头光轴一致性调校方法，解决现有调校方法光轴一致性和成像质量难以同时保证，光轴一致性调校精度低，以及产品生产效率受限的技术问题。调校装置包括双通道内调焦光管以及安装在待调试镜头汇聚光束出射口，且位于待调试镜头焦平面上的分划板；所述分划板与待调试镜头的机械轴精密配合，分划板中心即为待调试镜头的光轴。调校方法利用双通道内调焦光管和分化板先测量出两个镜头光轴一致性的偏差，然后调整待调试镜头中某个可调光学元件，从而实现了多光路镜头的光轴一致性调校，减小了传统调校方法的累计误差，提高了光轴一致性调校精度。

Description

一种多光路镜头光轴一致性调校方法

技术领域

本发明属于精密光学仪器技术领域，具体涉及一种多光路镜头光轴一致性调校方法。

背景技术

激光、红外、可见光等多光路镜头设备应用日益广泛，各光学传感器的光轴保持一致才能够有效工作。因此，保证各光学传感器的光轴一致性是多光路镜头设备的一项重要技术指标。

传统光轴调校方法是通过分划板模拟透镜的光轴，将各个位置的分划板轴线调一致后，即完成了镜头的光轴调校。该调校方法存在一定的局限性，一是共光学元件的多光路镜头由于装调及加工误差的存在，光轴一致性和成像质量往往难以同时保证，光轴一致性调校精度低；二是多光路镜头光轴一致性调校依赖于各镜头成像后才能调校，无法实现镜头部件级光轴一致性调校，产品的生产效率受到一定制约。

因此，需要设计一种新的光轴一致性调校方法，以提高光轴一致性调校精度和产品生产效率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有调校方法光轴一致性和成像质量难以同时保证，光轴一致性调校精度低，以及产品生产效率受限的不足之处，而提供一种多光路镜头光轴一致性调校方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种多光路镜头光轴一致性调校装置，其特殊之处在于：包括双通道内调焦光管以及安装在待调试镜头汇聚光束出射口，且位于待调试镜头焦平面上的分划板；所述分划板与待调试镜头的机械轴精密配合，分划板中心即为待调试镜头的光轴。

对于共光学元件的多光路***，利用上述多光路镜头光轴一致性调校装置的调校方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)建立调试基准

1.1)将双通道内调焦光管焦距调至无穷远，使之发射平行光束；

1.2)基准镜头瞄准双通道内调焦光管的靶板，锁定双通道内调焦光管的位置，建立调试基准；

2)将分划板安装在待调试镜头的焦平面上

将分划板安装在待调试镜头汇聚光束的出射口处，前后调节分划板的位置，使双通道内调焦光管接收到的分划板的成像最清晰，此时分划板位于待调试镜头的焦平面上；

3)调校

对于共光学元件的多光路***，根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整待调试镜头中的可调整光学元件，使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板十字重合，从而两个镜头的光轴调试到一致；

4)调校完成

将所述可调整光学元件紧固螺钉点螺纹胶固定，将调校产品拆下，完成调校。

进一步地，所述可调整光学元件为对光轴一致性影响敏感，对成像质量影响不敏感的光学元件。

对于独立光学***的传感器，利用上述多光路镜头光轴一致性调校装置的调校方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)建立调试基准

1.1)将双通道内调焦光管焦距调至无穷远，使之发射平行光束；

1.2)基准镜头瞄准双通道内调焦光管的靶板，锁定双通道内调焦光管的位置，建立调试基准；

2)将分划板安装在待调试镜头的焦平面上

将分划板安装在待调试镜头汇聚光束的出射口处，前后调节分划板的位置，使双通道内调焦光管接收到的分划板的成像最清晰，此时分划板位于待调试镜头的焦平面上；

3)调校

对于独立光学***的传感器，根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整镜头部件的位置使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板对齐，从而两个镜头的光轴调试到一致；

4)调校完成

将所述镜头部件紧固螺钉点螺纹胶固定，将调校产品拆下，完成调校。

本发明的原理：

本发明采用逆向调整的方法进行调整，双通道内调焦光管作为光轴一致性调校的公共靶标，基准镜头首先瞄准双通道内调焦光管靶板，建立好调试基准；然后在待调试镜头焦平面上放置一个分划板，分划板与待调试镜头的机械轴精密配合，分划板中心即待调试镜头的光轴。双通道内调焦光管接收待调试镜头焦平面上分划板的像，根据分划板的像与双通道内调焦光管靶板的偏差，判断两个镜头的光轴一致性偏差，然后通过调整待调试镜头中的可调整光学元件，使分划板的像与双通道内调焦靶板对准，从而实现两个镜头的光轴一致性调校。

本发明的有益效果：

1.本发明虽然操作简单，但构思巧妙，采用逆向思维解决现有光轴一致性调校存在的问题，利用双通道内调焦光管和分化板先测量出两个镜头(基准镜头和待调试镜头)光轴一致性的偏差，然后调整待调试镜头中某个可调光学元件，从而实现了多光路镜头的光轴一致性调校，减小了传统调校方法的累计误差，提高了光轴一致性调校精度；本方法既适用于共用光学元件的多光路镜头***的光轴一致性调校，也适用于独立光学***的多光路镜头***光轴一致性调校，且能够在镜头部件级完成光轴一致性调校，不依赖于光学***成像，突破了传统光轴一致性调校需要在光学***成像后才能进行的限制，提高了装配及生产效率；即，本发明方法有效的解决了背景技术中提到的传统光轴一致性调校方法的两个问题。

2.双通道内调焦光管在本发明方法中既是光轴一致性调校的公共靶标，也是待调试镜头的光轴的监测设备，是本方法的核心调试设备。

3.将分划板放置在待调试镜头的焦平面上是本发明方法的关键操作步骤，只有分划板位于待调试镜头的焦平面上，其在双通道内调焦光管中所成的像才能代表待调试镜头的光轴，为后续调校提供参照标准。

4.本发明中双通道内调焦光管的靶板作为基准靶标，通过内调焦光管后以平行光束形式发射；双通道内调焦光管是待调试镜头焦平面处分划板成像的接收装置；分划板必须放置在待调试镜头的焦平面上，从而保证分划板的像通过待调试镜头后以平行光出射。

5.本发明适用于多光路镜头的光轴一致性调校，可有效提高光轴一致性调校质量和调校效率。

6.对于共光学元件的多光路***，本发明方法是通过调整对光轴一致性影响敏感光学元件的位置来进行光轴一致调校，从而避免通过调整后端的探测器来保证光轴一致性而导致成像质量下降的问题，减小了加工和装调误差对光轴一致性的影响，提高了光轴一致性调校精度。

附图说明

图1为本发明的共光学元件的多光路***光轴一致性调校示意图。

附图标号如下：

1-基准镜头，2-待调试镜头，3-共光学元件，4-双通道内调焦光管，5-分划板，6-可调整光学元件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1所示的共光学元件的多光路***，基准镜头1和待调试镜头2拥有共光学元件3，采用双通道内调焦光管以及安装在待调试镜头汇聚光束出射口处，且位于待调试镜头焦平面上的分划板作为调校装置，调节两个镜头的光轴一致性，具体调校方法如下：

1)将双通道内调焦光管焦距调至无穷远使之发射平行光束；

2)基准镜头瞄准双通道内调焦光管的靶板(十字靶)，锁定双通道内调焦光管的位置，建立好调试基准；

3)将分划板安装在待调试镜头汇聚光束的出射口处，前后调节分划板的位置，使双通道内调焦光管接收到的分划板的成像最清晰，此时分划板便位于待调试镜头的焦平面上；

4)根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整待调试镜头中的可调整光学元件，使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板十字重合，从而将两个镜头的光轴调试到一致；该实施例中可调光学元件为一个反射镜，对于其他光学***，可调光学元件也可以是某一个或几个透镜；

5)将可调整光学元件的紧固螺钉点螺纹胶固定，将调校产品拆下，便完成多光路镜头光轴一致性调校。

当然，本发明也能对于独立光学***的传感器进行光轴一致性调校，仅需在步骤4)时，根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整镜头部件的位置使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板对齐，从而将两个镜头的光轴调试到一致，达到调校目标。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多光路镜头光轴一致性调校装置，其特征在于：包括双通道内调焦光管以及安装在待调试镜头汇聚光束出射口、且位于待调试镜头焦平面上的分划板；所述分划板与待调试镜头的机械轴精密配合，分划板中心即为待调试镜头的光轴。

2.利用权利要求1所述多光路镜头光轴一致性调校装置的调校方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立调试基准

1.1)将双通道内调焦光管焦距调至无穷远，使之发射平行光束；

1.2)基准镜头瞄准双通道内调焦光管的靶板，锁定双通道内调焦光管的位置，建立调试基准；

2)将分划板安装在待调试镜头的焦平面上

将分划板安装在待调试镜头汇聚光束的出射口处，前后调节分划板的位置，使双通道内调焦光管接收到的分划板的成像最清晰，此时分划板位于待调试镜头的焦平面上；

3)调校

对于共光学元件的多光路***，根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整待调试镜头中的可调整光学元件，使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板十字重合，从而两个镜头的光轴调试到一致；

4)调校完成

将所述可调整光学元件紧固螺钉点螺纹胶固定，将调校产品拆下，完成调校。

3.根据权利要求2所述多光路镜头光轴一致性调校装置的调校方法，其特征在于：

所述可调整光学元件为对光轴一致性影响敏感，对成像质量影响不敏感的光学元件。

4.利用权利要求1所述多光路镜头光轴一致性调校装置的调校方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立调试基准

1.1)将双通道内调焦光管焦距调至无穷远，使之发射平行光束；

1.2)基准镜头瞄准双通道内调焦光管的靶板，锁定双通道内调焦光管的位置，建立调试基准；

2)将分划板安装在待调试镜头的焦平面上

将分划板安装在待调试镜头汇聚光束的出射口处，前后调节分划板的位置，使双通道内调焦光管接收到的分划板的成像最清晰，此时分划板位于待调试镜头的焦平面上；

3)调校

对于独立光学***的传感器，根据分划板的成像与双通道内调焦光管靶板的偏差，调整镜头部件的位置使分划板的成像与双通道内调焦光管靶板对齐，从而两个镜头的光轴调试到一致；

4)调校完成

将所述镜头部件紧固螺钉点螺纹胶固定，将调校产品拆下，完成调校。

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