[發明專利]可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統及其裝調方法

在審

• 申請號: 202010064183.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111175929A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張新;張繼真;王靈杰;管海軍;曲賀盟;謝曉麟
• 申請（專利權）人: 長春長光智歐科技有限公司
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B17/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統，其特征在于包括主鏡(1)、次鏡(2)、三鏡(3)、主三鏡安裝框架(4)、A輔助定位圓柱(41)、三鏡調整墊(42)、次鏡定位框架(5)、B輔助定位圓柱(51)、次鏡調整墊(52)、相機主體基座(6)；主三鏡安裝框架(4)和次鏡定位框架(5)固定在相機主體基座(6)相對的兩側；主鏡(1)和A輔助定位圓柱(41)固定在主三鏡安裝框架(4)上，且主鏡(1)背部的A垂直定位平面(142)貼靠在主三鏡安裝框架(4)的定位平面上，底部V型定位面(131)卡在A輔助定位圓柱(41)上，底部V型定位面(131)與A垂直定位平面(142)垂直；三鏡(3)通過支撐結構及調整墊安裝固定在主三鏡安裝框架(4)上，且其頂部V型定位面(311)卡在A輔助定位圓柱(41)下面；次鏡(2)通過支撐結構和調整墊安裝在次鏡定位框架(5)上；主鏡(1)、三鏡(3)為離軸反射鏡，次鏡(2)為同軸反射鏡，三塊反射鏡的光軸重合；入射光線依次經過主鏡(1)、次鏡(2)和三鏡(3)反射后匯聚到像面。

2.根據權利要求1所述的可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統，其特征在于所述的主鏡(1)包括主鏡主體(14)和3個柔性支撐結構；第一、第二柔性支撐結構(11)、(12)一體連接在主鏡主體(14)的兩個頂角；第三柔性支撐結構(13)一體連接在主鏡主體(14)的底部中間位置，且其具有底部V型定位面(131)；第一、第二、第三柔性支撐結構(11)、(12)、(13)上具有定位安裝孔，并分別具有兩個反向對稱的L型柔性通槽。

3.根據權利要求1所述的可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統，其特征在于所述的三鏡(3)包括三鏡主體(34)和3個B支撐結構；第一B支撐結構(31)一體連接在三鏡主體(34)的頂部中間位置，且其具有頂部V型定位面(311)；第二、第三B支撐結構(32)、(32)一體連接在三鏡主體(34)的兩個底角；第一、第二、第三B支撐結構(31)、(32)、(33)上具有定位安裝孔；三鏡主體(34)的背面具有B垂直定位平面(341)，頂部V型定位面(311)與B垂直定位平面(341)垂直。

4.根據權利要求1所述的可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統，其特征在于所述的次鏡(2)包括次鏡主體和3個C支撐結構；第一C支撐結構(21)一體連接在次鏡主體的頂部中間位置；第二、第三C支撐結構(22)、(22)一體連接在次鏡主體的兩個底角；第一、第二、第三C支撐結構(21)、(22)、(23)上具有定位安裝孔；次鏡主體的背部具有C垂直定位平面(24)以及圓柱形孔(25)；B輔助定位圓柱(51)固定在次鏡定位框架(5)上，且嵌入在圓柱形孔(25)內；C垂直定位平面(24)與圓柱形孔(25)的軸線垂直。

5.根據權利要求2所述的可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統，其特征在于所述的主鏡(1)的加工方法包括下述步驟：

步驟一、采用機械加工方式加工主鏡主體，加工過程應保證底部V型定位面(131)與A垂直定位平面(142)的垂直度；

步驟二、采用線切割或電火花的方式在第一、第二、第三柔性支撐結構(11)、(12)、(13)上分別加工兩個反向對稱的L型柔性通槽；

步驟三、工裝(7)是一個中心帶有定位圓柱(71)的平板，工裝(7)上具有與第一、第二、第三柔性支撐結構(11)、(12)、(13)上安裝孔相匹配的連接孔；工裝(7)安裝到單點金剛石車床后，利用單點對工裝(7)的定位圓柱(71)和垂直安裝平面進行加工；定位圓柱(71)的外徑及尺寸公差與A輔助定位圓柱(41)相同；加工后的定位圓柱(71)的軸線與機床主軸重合，同時與工裝(7)的垂直安裝平面垂直；

步驟四、將主鏡主體(14)的底部V型定位面(131)貼靠在定位圓柱(71)上，A垂直定位平面(142)貼靠在工裝(7)的垂直安裝平面；在第一、第二、第三柔性支撐結構上的定位安裝孔處，用螺釘將主鏡主體(14)和工裝(7)進行連接緊固；完成緊固后，啟動金剛石車床，加工主鏡主體(14)的反射面(141)。

6.一種如權利要求1所述的可快速裝調的金屬基離軸三反光學系統的裝調方法，包括下述步驟：

一、將主鏡(1)背部的A垂直定位平面(142)貼靠在主三鏡安裝框架(4)的定位平面上，底部V型定位面(131)卡在A輔助定位圓柱(41)上，用螺釘進行緊固連接將主鏡(1)安裝到主三鏡安裝框架(4)上；

二、將三鏡(3)頂部V型定位面(311)卡在A輔助定位圓柱(41)下面，將三個厚度相同且等于理論厚度的調整墊(42)分別放置于三鏡(3)的三個C支撐結構與主三鏡安裝框架(4)之間，使得三鏡主體(34)背面的B垂直定位平面(341)與主三鏡安裝框架(4)的定位平面平行；用螺釘進行緊固連接，將三鏡(3)安裝到主三鏡安裝框架(4)上；

三、將主三鏡框架(4)安裝在相機主體基座(6)右側上，并用螺釘進行緊固連接；

四、將B輔助定位圓柱(51)嵌入在次鏡(2)背部的圓柱形孔(25)內；將三個厚度相同且等于理論厚度的調整墊(52)放置于次鏡(2)三個B支撐結構與次鏡安裝框架(5)之間，使得次鏡主體背部的C垂直定位平面(24)與次鏡安裝框架(5)的定位平面平行；用螺釘進行緊固連接將次鏡(2)安裝到次鏡安裝框架(5)上；

五、將次鏡安裝框架(5)安裝在相機主體基座(6)的左側，使A輔助定位圓柱(41)與B輔助定位圓柱(51)保持同軸。