[發明專利]寬距離光束平行性檢測裝置

無效

• 申請號: 200810051491.7
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101408413A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 張磊;付躍剛;鄭建平;張露;劉智穎;胡源
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明是寬距離光束平行性檢測裝置，屬于光軸平行性檢測技術領域。

背景技術

對于寬距離光束平行性的檢測，到目前為止，一般都使用大口徑平行光管，將被檢測的兩路平行光包含在平行光管口徑內，根據成像在平行光管焦面上兩點的位置，判斷兩路平行光的平行精度。(參考文獻：多光譜光學系統光學平行性的調校和檢驗方法探測，付躍剛，王志堅，李博，長春光學精密機械學院學報，2001年12月，第24卷第4期)現有技術存在以下缺點：1、對于實際測量，兩路平行光束之間的距離很寬，但通光孔徑不大，使用大孔徑平行光管進行檢測，實屬浪費；2、當被測兩平行光束相對孔徑較大時，大孔徑平行光管又無法實現這種測試要求；3、自準直平行光管的口徑必須大于被檢測的兩路平行光束的距離，這就造成平行光管的口徑隨被檢光束距離而變化，這使得平行光管的制造成本增加，且與口徑增大的三次方乃至四次方成正比。當增大到500mm左右時就難以加工，成本非常昂貴，制造過程復雜，且周期長；4、現有檢測設備對于長距基準的引出，需要利用其它基準導出測量，過程復雜。

發明內容

為解決現有平行光束檢測設備存在的不足，本發明提供寬距離光束平行性檢測裝置，不需要將被檢測的寬距離的兩路平行光束包含在自準直平行光管的口徑之內，這樣能夠實現小口徑的自準直平行光管能夠檢測寬距離光束平行性。

如圖1所示，本發明提供的平行光管擴徑準直裝置由1和擴徑準直臂2構成，擴徑臂2位于自準直平行光管1的前面，并且可繞自準直平行光管1轉動；

所述的自準直平行光管1采用傳統的牛頓式結構，由點光源21、拋物面型主反射鏡23、平面反射鏡24和分光系統17組成；所述的分光系統17由分光棱鏡18、反射鏡19和二次反射鏡20組成，其中，反射鏡19鍍有硫化鋅膜層；上述所有的組成部件均置于自準直平行光管殼體內；

由點21發出的光，經過反射鏡19和二次反射鏡20、平面反射鏡24、再經過拋物面型主反射鏡23變成平行光束10；平行光束10的一部分進入擴徑臂2的復合五棱鏡15”；所述的點光源21提供可見光或紅外光；點光源21優選為溴鎢燈；

或者，光源采用激光光源22，激光光源22采用光纖擬合的方法進入分光系統，激光透過分光棱鏡18，由反射鏡19反射到二次反射鏡20，再經由平面反射鏡24和拋物面型主反射鏡23以平行光出射；

所述的擴徑臂2由復合五棱鏡15、復合五棱鏡組16、水銀盒8和水銀盒9組成；上述所有的組成部件均置于擴徑臂的殼體內；

所述的復合五棱鏡15是由五棱鏡3和光楔6組合而成的，其粘結面鍍有半反半透膜層；復合五棱鏡15位于自準直平行光管1的前面，將平行光管1發出的平行光束10的一部分，引入擴徑臂2中，并將光束分為兩路，一路用來進行平行光管的自檢，一路傳給復合五棱鏡組16；

所述的復合五棱鏡組16是由五棱鏡4、五棱鏡5和一個光楔7組成，光楔7與五棱鏡4的粘結面鍍有半反半透膜層，光楔7與五棱鏡5的粘結面沒有鍍膜，光可以直接透過；復合五棱鏡組16的五棱鏡4出射的光束13和經五棱鏡5出射的光束14始終保持平行；并且復合五棱鏡組16和水銀盒9隨著機械結構可以一起沿著整個擴徑臂2的殼體的內壁移動，調整復合五棱鏡15和復合五棱鏡組16之間的距離以調整被檢兩路平行光之間的距離。

調整復合五棱鏡15和復合五棱鏡組16之間的距離以調整被檢兩路平行光之間的距離同時又不降低檢測精度。這也是本發明的一個發明點。

本發明中，利用五棱鏡能將光路轉折90°，并且在五棱鏡光軸截面內，不產生像偏轉的特性，這就減少了一個引起出射光束偏離原光束方向的因素，只需要考慮五棱鏡在其它兩個方向的偏轉誤差對出射光束14的影響。同時，光楔的引入，使得光向中心偏折，補償了五棱鏡引起的誤差。

對于寬距離光束平行性檢測裝置，當復合五棱鏡15和復合五棱鏡組16之間的距離改變后，必須對系統進行校準。而且當使用一定時間后，考慮到擴徑臂的材料變形影響，系統也要進行校準。本裝置的優點就在于能夠實現自校準，不需要借助外部其它設備。

對系統進行校準，要利用水銀盒所提供的標準水平面。下面結合圖2和圖3進一步說明本發明的光學自檢過程。

首先，對平行光管進行校準。平行光管1發出平行光10，經五棱鏡3后，一部分透過光楔6出射，打到水銀盒8的水銀面上，光束11按原路返回，成像在平行光管像面上，通過調整復合五棱鏡15，將所成的像即十字分劃線與平行光管本身的十字分劃線重合。