一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置制造方法及图纸

一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置，用于光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系的对准，包括：XY对准器、角锥镜、RXY对准器、RZ对准器；XY对准器位于角锥镜的斜边的入射光束一侧，RXY对准器位于角锥镜的斜边的出射光束一侧；光束射入XY对准器以判定两个光学模块是否发生X方向偏移或/和Y方向偏移；经角锥镜反射后的出射光束射入RXY对准器以判定两个光学模块是否发生X方向旋转或/和Y方向旋转；该出射光束射入RZ对准器以判定两个光学模块是否发生Z方向旋转。空间坐标系对准装置结构精简、操作简单，能够对光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系从五个自由度进行对准，且空间坐标系在对准过程中的对准效果清晰直观。晰直观。晰直观。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置


[0001]本专利技术涉及光学
，具体涉及一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置。

技术介绍

[0002]随着光学、机械工程、控制工程、系统工程等学科的发展，现代的光学大工程系统往往由多个功能明确、互相关联的模块组成，常见的例如光源模块、探测模块、监测模块、照明模块、成像模块等等。这些模块在设计、加工、装调时，既要单独考虑模块功能指标，又要整体考虑模块间的协调和配合。当做整体考虑时，每个模块可以认为是一个黑箱，通过输入输出参数和接口连接。在设计中，这样的连接是很容易的，事实上，设计人员只需要利用光轴和入瞳出瞳等概念来串联所有模块。但在实际的装调乃至系统运行时，往往需要额外的办法来对准各模块，尤其是当系统运行时存在空间上的移动、旋转的情况下，各模块对准尤为必要。这里的“对准”，在数学上，即不同模块间坐标系的对准(或统一)，这是光学系统的一项基本要求(各模块、各组件没有机械的连接或者粘贴，而是依靠光路串联，光路的正确性高度依赖空间坐标系的对准)。

技术实现思路

[0003]在光学系统中各模块实际装调时，光路的正确性高度依赖空间坐标系的对准，因此，本申请提供一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置，该空间坐标系对准装置结构精简、操作简单，可以完成两个光学模块装调时的空间坐标系的对准。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置，所述对准装置用于光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系的对准，所述对准装置包括：XY对准器、角锥镜、RXY对准器、RZ对准器；
[0006]所述XY对准器、角锥镜和RXY对准器设置于所述两个光学模块中的一学光模块上，所述RZ对准器设置于另一光学模块上；
[0007]光束从所述角锥镜的斜边正向射入，经所述角锥镜的两腰边反射后再由所述角锥镜的斜边正向射出，所述XY对准器和所述RXY对准器分别设置于所述角锥镜的斜边一侧，其中，所述XY对准器位于所述角锥镜的斜边的入射光束一侧，所述RXY对准器位于所述角锥镜的斜边的出射光束一侧；
[0008]光束射入所述XY对准器以判定所述两个光学模块是否发生X方向偏移或/和Y方向偏移，经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RXY对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕X方向旋转或/和绕Y方向旋转；经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RZ对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕Z方向旋转。
[0009]进一步优选的，所述XY对准器包括第一分束镜和第一位置探测器，所述第一分束镜用于将射入所述第一分束镜的光束分为两束光束，一束光束射入所述第一位置探测器，
另一束光束正向射入所述角锥镜的斜边；通过光束是否射入所述第一位置探测器的中心点位置以判定所述两个光学模块是否发生X方向偏移或/和Y方向偏移。
[0010]进一步优选的，所述RXY对准器包括第二分束镜和第二位置探测器，所述第二分束镜用于将射入所述第二分束镜的光束分为两束光束，一束光束射入所述第二位置探测器，另一束光束射入所述RZ对准器；通过光束是否射入所述第二位置探测器的中心点位置以判定所述两个光学模块是否发生绕X方向旋转或/和绕Y方向旋转，及通过光束是否射入所述RZ对准器的中心点位置以判定所述两个光学模块是否发生绕Z方向旋转。
[0011]进一步优选的，所述第一位置探测器、第二位置探测器和RZ对准器为十字叉丝、具有准星或刻度线的光屏、探头、相机中的任一种。
[0012]进一步优选的，所述第一位置探测器、第二位置探测器和RZ对准器均为十字叉丝。
[0013]进一步优选的，所述角锥镜为截面是等腰三角形的棱镜，且所述角锥镜的锥角为非直角。
[0014]进一步优选的，还包括准直光源，所述准直光源与所述RZ对准器设置于同一个光学模块上，所述准直光源用于向所述XY对准器发射准直平行光束。
[0015]进一步优选的，所述准直光源为He
‑
Ne激光器。
[0016]依据上述实施例的空间坐标系对准装置，该空间坐标系对准装置由XY对准器、角锥镜、RXY对准器、RZ对准器组成，在两个光学模块装调时，其中，RZ对准器安装在其中一个光学模块，XY对准器、角锥镜和RXY对准器安装在另一个光学模块，当XY对准器、RXY对准器和RZ对准器完成对准时，则该两个光学模块的空间坐标系完成对准；该空间坐标系对准装置的结构精简、操作简单，且空间坐标系在对准过程中的对准效果清晰直观。
附图说明
[0017]图1为空间坐标系对准装置结构示意图；
[0018]图2为另一空间坐标系对准装置结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0020]实施例一：
[0021]本实施例提供一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置，该空间坐标系对准装置用于光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系的对准，该空间坐标系对准装置包括：XY对准器、角锥镜、RXY对准器、RZ对准器；
[0022]所述XY对准器、角锥镜和RXY对准器设置于所述两个光学模块中的一学光模块上，所述RZ对准器设置于另一光学模块上；
[0023]光束从所述角锥镜的斜边正向射入，经所述角锥镜的两腰边反射后再由所述角锥镜的斜边正向射出，所述XY对准器和所述RXY对准器分别设置于所述角锥镜的斜边一侧，其中，所述XY对准器位于所述角锥镜的斜边的入射光束一侧，所述RXY对准器位于所述角锥镜
的斜边的出射光束一侧；
[0024]光束射入所述XY对准器以判定所述两个光学模块是否发生X方向偏移或/和Y方向偏移，经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RXY对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕X方向旋转或/和绕Y方向旋转；经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RZ对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕Z方向旋转。
[0025]该空间坐标系对准装置能够对光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系从五个自由度进行对准，即对X、Y方向的偏移和绕X、Y、Z方向的旋转五个自由度进行对准。
[0026]进一步，在空间坐标系对准过程中所需的光源即可以是额外提供的准直光源，也可以是光学模块自身携带的光源。
[0027]在本实施例中，以该光源是额外提供的准直光源为例对该空间坐标系对准装置的结构及具体应用进行描述。
[0028]为了方便描述，本实施例将光学系统中装调的两个光学模块定义为第一光学模块10和第二光学模块20。
[0029]如图1所示，准直光源100与RZ对准器140设置于第一光学模块10上，XY对准器110、角锥镜120和RXY对准器130设置于第二学光模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于光学系统装调的空间坐标系对准装置，其特征在于，所述空间坐标系对准装置用于光学系统中两个光学模块装调时的空间坐标系的对准，所述空间坐标系对准装置包括：XY对准器、角锥镜、RXY对准器、RZ对准器；所述XY对准器、角锥镜和RXY对准器设置于所述两个光学模块中的一学光模块上，所述RZ对准器设置于另一光学模块上；光束从所述角锥镜的斜边正向射入，经所述角锥镜的两腰边反射后再由所述角锥镜的斜边正向射出，所述XY对准器和所述RXY对准器分别设置于所述角锥镜的斜边一侧，其中，所述XY对准器位于所述角锥镜的斜边的入射光束一侧，所述RXY对准器位于所述角锥镜的斜边的出射光束一侧；光束射入所述XY对准器以判定所述两个光学模块是否发生X方向偏移或/和Y方向偏移，经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RXY对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕X方向旋转或/和绕Y方向旋转；经所述角锥镜反射后的出射光束射入所述RZ对准器以判定所述两个光学模块是否发生绕Z方向旋转。2.如权利要求1所述的空间坐标系对准装置，其特征在于，所述XY对准器包括第一分束镜和第一位置探测器，所述第一分束镜用于将射入所述第一分束镜的光束分为两束光束，一束光束射入所述第一位置探测器，另一束光束正向射入所述角锥镜的斜边；通过光束是否射入所述第一位置探测器的中心点位置以判定所述两个光...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾爱军，朱玲琳，黄惠杰，
申请(专利权)人：上海镭望光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：