[發明專利]一種特種透鏡定軸平臺裝置

在審

• 申請號: 201811230478.8
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109254376A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 邵忠喜;獨偉峰;葉朗;田瞾鵬;韓德東;富宏亞;韓振宇;金鴻宇;付云忠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

一種特種透鏡定軸平臺裝置，它涉及特種透鏡定軸領域。它解決了調節誤差大，調節效率和調節精度低的問題。本發明由透鏡定軸平臺和控制裝置組成，實現俯仰、偏擺量自由度的分離。本發明的一種特種透鏡定軸平臺裝置，采用位姿自動調節實現對定位框中透鏡姿態的調整，解決了手動定軸調節誤差大和俯仰、偏擺兩個轉動自由度之間互相耦合導致的調節效率和精度低的問題。

技術領域

本發明涉及特殊光路特種透鏡定軸領域，具體涉及一種特種透鏡定軸平臺裝置。

背景技術

目前，在大口徑光學聚焦與頻率轉換系統中，透鏡精密定軸的目的是實現系統光學軸線與機械軸線的重合，其光學精度能夠滿足裝置的設計要求，避免繁雜的在線光學調整(涉及三個自由度，包括平行于光軸的平動自由度與俯仰、偏擺兩個轉動自由度)。同時為了實現系統光學軸線與機械軸線的重合，其光學元件能夠在線更換，就必須保證所有同類光學元件在線更換單元的光學軸線具有高度的一致性，所有大口徑光學聚焦與頻率轉換系統機械軸線也具有高度的一致性。目前，公知的透鏡定軸方法是靠將透鏡元件裝配到機械加工的基準孔、基準面來保證，或者通過近場準直來實現定軸，使得透鏡定軸的精度有限。另外，市場上的焦距儀和定心儀也只能實現短曲率半徑、小口徑的共軸球面元件定軸，操作不便，且無法實現特種透鏡元件定軸。

針對現有技術的不足，在現有大口徑光學聚焦與頻率轉換系統中，國內外分別采用了多種不同的定軸方案。所謂的近場準直方法，是指把光束某一截面成像到CCD光敏面上，CCD中心作為光束近場的基準中心，再進行定軸的方法。例如光束近場基準為主的定軸方案，遵循采集像傳遞面作為基準點的原則，使平面上衍射噪聲最小，有利于提高圖像處理的精度。某自動準直系統能夠在15min內順利完成光路的自動調整，小口徑近場調整準直精度小于±0.5mm，大口徑近場調整準直精度小于±1.0mm，遠場準直精度小于±10″。特種透鏡是高功率激光系統特殊光路中的關鍵元件，能夠實現光束聚焦和諧波分離，相比于普通透鏡，特種透鏡透過波前對透鏡工作姿態比較敏感。其正確位姿在多路高功率激光束聯合打靶時的激光聚焦和精確定位中起到了關鍵性作用。在特種透鏡的使用中，由于透鏡楔角導致激光束的折射，入射光軸和出射光軸之間存在一個相對較大的夾角，一旦偏離了特定的工作角度，就會嚴重影響特殊光路的光束質量和定位精度。而特種透鏡安裝于定位框中，透鏡在定位框中的位姿關系直接影響其在特殊光路中的姿態。已有的特種透鏡定軸采用手動調節的方式，即使用膠頭螺釘進行俯仰、偏擺兩個轉動自由度的調節，調節效率和調節精度低。

發明內容

本發明為了解決現有調節誤差大，調節效率和調節精度低的問題，提供了一種特種透鏡定軸平臺裝置，解決該問題的具體技術方案如下：

本發明的一種特種透鏡定軸平臺裝置，由透鏡定軸平臺和控制裝置組成，

透鏡定軸平臺由第一平移臺1-1、第二平移臺1-2、第三平移臺1-3、透鏡3、聚四氟乙烯球頭5、透鏡框架上板13、透鏡框架左側板14、透鏡框架右側板15、第一支撐桿19-1、第二支撐桿19-2、第三支撐桿19-3、防倒板20、支座24、斜鐵25、第一平移臺轉接板26-1、第二平移臺轉接板26-2和第三平移臺轉接板26-3組成，第一連接板12-1、第二連接板12-2和第三連接板12-3分別與第一平移臺1-1、第二平移臺1-2和第三平移臺1-3連接，連接后分別裝配在第一平移臺轉接板26-1、第二平移臺轉接板26-2和第三平移臺轉接板26-3上，第一平移臺1-1、第二平移臺1-2和第三平移臺1-3呈三角形分布，第一支撐桿19-1、第二支撐桿19-2和第三支撐桿19-3的一端分別設在第一連接板12-1、第二連接板12-2和第三連接板12-3上，第一平移臺轉接板26-1、第二平移臺轉接板26-2和第三平移臺轉接板26-3上分別設在透鏡框架上板13、透鏡框架左側板14和透鏡框架右側板15上，第一支撐桿19-1、第二支撐桿19-2和第三支撐桿19-3的另一端分別設有聚四氟乙烯球頭5，三個聚四氟乙烯球頭5分別布置于透鏡3后平面兩底角以及上邊中點位置，呈三角形分布，三個聚四氟乙烯球頭5經三個平移臺直線運動與透鏡后平面接觸后由固定頂絲9鎖緊，斜鐵25設在裝置的底部，防倒板20設在支座24后側；