本发明专利技术公开了一种四维光学调整装置，包括外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉，三环通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，外环为固定件，内环的内孔为光学元件安装孔，中环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第一轴移动的中环移动螺钉和以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉，内环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第二轴移动的内环移动螺钉和以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉，横向第一轴和横向第二轴相垂直。上述装置的使用方法：先调整三环同轴线并安装光学元件，再调整光学元件，调整时螺钉成对使用，并保持与相应斜面凸台或凹坑接触。本发明专利技术结构简单紧凑、通光口径大、四维调整相互解耦且调整方便快捷。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种四维光学调整装置，包括外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉，三环通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，外环为固定件，内环的内孔为光学元件安装孔，中环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第一轴移动的中环移动螺钉和以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉，内环调整螺钉包括调节光学元件相对外环沿横向第二轴移动的内环移动螺钉和以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉，横向第一轴和横向第二轴相垂直。上述装置的使用方法：先调整三环同轴线并安装光学元件，再调整光学元件，调整时螺钉成对使用，并保持与相应斜面凸台或凹坑接触。本专利技术结构简单紧凑、通光口径大、四维调整相互解耦且调整方便快捷。【专利说明】
本专利技术涉及一种光学机械系统，尤其涉及一种用于光学系统中光学元件的。
技术介绍
在光学系统中通常涉及多个光学元件，各光学元件之间存在确定的位置和姿态关系，例如同轴光学系统要求各光学元件的光轴相互重合，因此需要光学调整装置实现光学元件之间的位置和姿态调整。光学元件共有6个调整自由度，分别是沿横向X和Y轴的平移、绕X和Y轴的倾斜以及沿光轴(Z轴)的平移(调焦)和绕光轴的回转。其中绕光轴的回转对于回转对称光学系统是不需要的，调焦则可用普通的直线运动平台实现，因此四维光学调整装置的应用较为普遍，包括沿横向X和Y轴的平移以及绕X和Y轴的倾斜。四维调整装置也可用四个一维调整模块组合而成，但是其体积大，成本高，占用空间较多，而且一般没有通光功能，多用于对安装空间没有要求的反射镜等光学元件的调整。CN 201110076224.7号中国专利文献中公开了一种“四维光学调整装置”，通过滑块机构实现两维平移，滑块保持架相对底座有两维倾斜调整，两者组合实现四维调整，其缺点是光轴方向的厚度仍然较大，对于通光口径要求较大的场合，整个调整装置的体积也偏大，不适用于对光轴方向有紧凑空间要求的场合，例如用球面干涉仪测量凸非球面时，用作像差补偿的光学补偿器位于干涉仪与凸非球面之间，通常留给补偿器的四维调整装置的空间很紧凑，特别是光轴方向占用空间应该很小。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、结构简单紧凑、通光口径大、四维调整相互解耦且调整方便快捷的。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为: 一种四维光学调整装置，包括外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉，所述外环、中环、内环通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，所述外环为固定件，所述内环的内孔为光学元件安装孔，所述中环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环沿横向第一轴移动的中环移动螺钉以及调节光学元件以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉，所述内环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环沿横向第二轴移动的内环移动螺钉以及调节光学元件以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉，所述横向第一轴和横向第二轴相垂直。所述中环移动螺钉、中环倾斜螺钉、内环移动螺钉和内环倾斜螺钉均成对设置，所述中环设有一对中环凹坑和一对中环斜面凸台，所述内环设有一对内环凹坑和一对内环斜面凸台；所述中环移动螺钉与外环连接并与相对应的所述中环凹坑接触，所述中环倾斜螺钉与外环连接并与相对应的所述中环斜面凸台接触，所述内环移动螺钉穿过外环与中环连接并与相对应的所述内环凹坑接触，所述内环倾斜螺钉穿过外环与中环连接并与相对应的所述内环斜面凸台接触。所述外环沿横向第一轴方向对称设有一对第一外环螺钉孔和一对第一通孔，所述外环沿横向第二轴方向对称设有一对第二外环螺钉孔和一对第二通孔；所述中环沿横向第一轴方向对称设有一对第一中环螺钉孔，设于中环上的一对所述中环凹坑沿横向第一轴方向对称设置，所述中环沿横向第二轴方向对称设有一对第二中环螺钉孔，设于中环上的一对中环斜面凸台沿横向第二轴方向对称设置；设于内环的一对内环斜面凸台沿横向第一轴方向对称设置，设于内环的一对内环凹坑沿横向第二轴方向对称设置；所述中环移动螺钉通过第一外环螺钉孔与外环连接并与相对应的中环凹坑接触，所述中环倾斜螺钉通过第二外环螺钉孔与外环连接并与相对应的中环斜面凸台接触；所述内环移动螺钉穿过第二通孔、并通过相对应的第二中环螺钉孔与中环连接，再与相对应的内环凹坑接触，所述内环倾斜螺钉穿过第一通孔、并通过相对应的第一中环螺钉孔与中环连接，再与相对应的内环斜面凸台接触。一对所述第一外环螺钉孔的轴线和一对所述第二通孔的轴线均通过所述外环的中心，一对所述第一通孔的轴线和一对所述第二外环螺钉孔的轴线均偏离所述外环的中心；一对所述第二中环螺钉孔的轴线和一对所述中环凹坑的中心连线均通过所述中环的中心，一对所述第一中环螺钉孔的轴线和一对所述中环斜面凸台的斜面中心连线均偏离所述中环的中心；一对所述内环凹坑中心连线通过所述内环的中心，一对所述内环斜面凸台的斜面中心连线偏离所述内环的中心。所述中环移动螺钉上套设有中环压簧，所述中环压簧位于外环和中环之间，所述内环移动螺钉上套设有内环压簧，所述内环压簧位于中环和内环之间。所述中环移动螺钉和内环移动螺钉的尾端均设有球头，所述中环凹坑和内环凹坑为球形凹坑；所述中环倾斜螺钉和内环倾斜螺钉的尾端均设有球头。所述中环斜面凸台和内环斜面凸台的倾斜角均为Θ，所述Θ为45°。所述外环、中环和内环均为薄圆环。一种上述的四维光学调整装置的使用方法，包括以下步骤: O复位:旋进或旋出中环调整螺钉和内环调整螺钉，调整至外环、中环和内环同轴线； 2)安装:将光学元件固定于内环的光学元件安装孔中； 3)调整: 调整光学元件沿横向第一轴的平移:调整一对中环移动螺钉，一个中环移动螺钉旋出的同时另一个中环移动螺钉旋进，一对所述中环移动螺钉始终与对应的中环凹坑接触，使所述中环沿横向第一轴平移，所述内环和光学元件通过内环调整螺钉由中环支撑固定，并随中环平移； 调整光学元件绕横向第一轴的倾斜:调整一对中环倾斜螺钉，一个中环倾斜螺钉旋出的同时另一个中环倾斜螺钉旋进，一对所述中环倾斜螺钉始终与对应的中环斜面凸台接触，使所述中环绕横向第一轴倾斜，所述内环和光学元件随中环倾斜； 调整光学元件沿横向第二轴的平移:调整一对内环移动螺钉，一个内环移动螺钉旋出的同时另一个内环移动螺钉旋进，一对所述内环移动螺钉始终与对应的内环凹坑接触，使所述内环和光学元件沿横向第二轴平移； 调整光学元件绕横向第二轴的倾斜:调整一对内环倾斜螺钉，一个内环倾斜螺钉旋出的同时另一个内环倾斜螺钉旋进，一对所述内环倾斜螺钉始终与对应的内环斜面凸台接触，使所述内环和光学元件绕横向第二轴倾斜。与现有技术相比，本专利技术的优点在于: 本专利技术的四维光学调整装置，通过外环、中环、内环、中环调整螺钉和内环调整螺钉实现光学元件的四维调整，光学元件安装于内环的光学元件安装孔，中环调整螺钉和内环调整螺钉与三个环配合用于各环之间的固定支撑和运动调节，将四维调整限制在一个平面内实现，本专利技术结构紧凑简单，四维调整相互解耦，调整方便，成本低廉，通光口径大。本专利技术的三个环采用三个不同口径的薄环，本调整装置于光轴方向超薄，尤其适用于对光轴方向有紧凑空间要求的场合。本专利技术的四维光学调整装置的使用方法，简单方便，调整精准快捷。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的立体结构示意图(未示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四维光学调整装置，其特征在于：包括外环（1）、中环（2）、内环（3）、中环调整螺钉和内环调整螺钉，所述外环（1）、中环（2）、内环（3）通过中环调整螺钉和内环调整螺钉连为一体，所述外环（1）为固定件，所述内环（3）的内孔为光学元件安装孔（36），所述中环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环（1）沿横向第一轴移动的中环移动螺钉（21）以及调节光学元件以横向第一轴为转轴倾斜的中环倾斜螺钉（22），所述内环调整螺钉包括用于调节光学元件相对外环（1）沿横向第二轴移动的内环移动螺钉（31）以及调节光学元件以横向第二轴为转轴倾斜的内环倾斜螺钉（32），所述横向第一轴和横向第二轴相垂直。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈善勇，戴一帆，李圣怡，石峰，李业鹏，宋兵，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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