[發(fā)明專利]自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110173051.0
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102364380A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周必方;周子元;蔣筱如;張巖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京英田光學(xué)工程有限公司;周必方;周子元
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30;G02B7/38;G02B7/198;G02B1/00;G01M11/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)儀器，尤其涉及一種自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管。

背景技術(shù)

平行光管是通過它取得來自無遠(yuǎn)的光束，此光束謂之平行光。平行光管是裝校調(diào)整光學(xué)儀器的重要工具，也是光學(xué)量度儀器中的重要組成部分，配用不同的分劃板，連同側(cè)位目鏡頭，或顯微鏡系統(tǒng)。則可以測定透鏡組的焦距，鑒別率，及其他成像質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。將附配的調(diào)整式平面反光鏡固定于直線運(yùn)動的被檢工件上，用附配于光管的高斯自準(zhǔn)目鏡頭，通過光管上的高斯目鏡觀測，可以進(jìn)行運(yùn)動工件的直線性檢驗(yàn)。

而離軸拋物面鏡平行光管已廣泛應(yīng)用于光學(xué)或光電技術(shù)工程領(lǐng)域中，平行光管本身的設(shè)計(jì)與加工、集成等技術(shù)日趨成熟。由于它多數(shù)使用在環(huán)境溫度很穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，所以不會出現(xiàn)暴露一些和溫度相關(guān)的技術(shù)問題，特別是隨著環(huán)境溫度的變化所產(chǎn)生的焦面或焦距變化的問題。這類問題在焦距比較長的平行光管中顯得更為突出。

而且使用平行光管測試時，其焦距參數(shù)在歸算各項(xiàng)測試結(jié)果時是十分必要的參數(shù)，要得到準(zhǔn)確的測試結(jié)果，需要準(zhǔn)確的實(shí)時的平行光管焦距值。現(xiàn)有的平行光管，沒有提供實(shí)時焦距這種功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述缺陷和需要，本發(fā)明提供了一種自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，所述自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管包括：離軸拋物面主反射鏡、五維調(diào)節(jié)支座、精密導(dǎo)軌、浮動式焦面裝置、CCD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、拋物面鏡像平面位置精確數(shù)字顯示裝置、CCD相機(jī)焦距測量裝置、自準(zhǔn)直平面反射鏡、調(diào)節(jié)支座和自動調(diào)焦補(bǔ)償桿。

所述的浮動式焦面裝置和離軸拋物面鏡設(shè)置在精密導(dǎo)軌上，所述的CCD探測器設(shè)置在浮動式焦面裝置上，所述的自動調(diào)焦補(bǔ)償桿分別聯(lián)接在離軸拋物面鏡和浮動式焦面裝置之間。

所述的自動調(diào)焦補(bǔ)償桿至少設(shè)置有三根；所述的離軸拋物面鏡采用零膨脹微晶玻璃材料。

所述的自動調(diào)焦補(bǔ)償桿采用的是零膨脹系數(shù)管料溫度補(bǔ)償桿。

所述的CCD探測器上設(shè)置有CCD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。?

所述的拋物面主反射鏡上設(shè)置有五維調(diào)節(jié)支座；所述的五維調(diào)節(jié)支座和浮動式焦面裝置安裝在鋼制的底座上；所述的浮動式焦面裝置上設(shè)置有拋物面鏡像平面位置精確數(shù)字顯示裝置和CCD相機(jī)焦距測量裝置，所述的浮動式焦面裝置還包括CCD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種使用自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管中CCD探測器測焦距的測量方法。所述的使用CCD探測器測焦距的測量方法包括如下步驟：

（1）移動CCD探測器于焦前和焦后的位置，由安裝在導(dǎo)軌上的長光柵或電光柵或精密長度刻度尺分別測出與焦點(diǎn)的距離值△l₁，△l₂；

（2）用“光屏法”測出系統(tǒng)的實(shí)際通光口徑值D；

（3）由CCD探測器精確地測出焦前彌散斑半徑或焦后彌散斑半徑y(tǒng)₁和y_2；

（4）根據(jù)步驟1～3所述，改變△l₁或△l₂，測出相應(yīng)的y₁或y₂，根據(jù)f’=D·△l₁/y₁=?D·△l₂/y_2，得到相應(yīng)焦距測量值；

（5）對步驟4中所得到的焦距測量值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到當(dāng)前焦距的準(zhǔn)確值；

（6）在顯示器上顯示步驟5得到的當(dāng)前焦距的精確性。

通過以上測量方法，可以自動獲得實(shí)時的平行光管焦距值，將環(huán)境因素對平行光管的影響降到最低，提高對光學(xué)器件檢測的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明公開的自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管降低了傳統(tǒng)平行光管對使用環(huán)境和溫度變化的敏感性，提高了平行光管的穩(wěn)定性與可靠性。由于能實(shí)時檢測與顯示儀器的焦距值，使儀器使用的檢測精度提高了。由于引進(jìn)了新技術(shù)，儀器自動化水平得以進(jìn)一步提升，從而減輕了儀器使用人員的勞動強(qiáng)度，提高了儀器檢測效率。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明自動調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為本發(fā)明CCD相機(jī)測量離軸拋物面反射鏡焦距原理圖；

附圖標(biāo)記

1、離軸拋物面主反射鏡；

2、五維調(diào)節(jié)支座；

3、精密導(dǎo)軌；

4、浮動式焦面裝置；

5、CCD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

6、拋物面鏡像平面位置精確數(shù)字顯示裝置；