專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管的制作方法
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(dòng)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(guò)它取得來(lái)自無(wú)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(cè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)的被檢工件上，用附配于光管的高斯自準(zhǔn)目鏡頭，通過(guò)光管上的高斯目鏡觀測(cè)，可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)工件的直線(xiàn)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(huì)出現(xiàn)暴露一些和溫度相關(guān)的技術(shù)問(wèn)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(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題在焦距比較長(zhǎng)的平行光管中顯得更為突出。而且使用平行光管測(cè)試時(shí)，其焦距參數(shù)在歸算各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果時(shí)是十分必要的參數(shù)，要得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，需要準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)的平行光管焦距值?，F(xiàn)有的平行光管，沒(méi)有提供實(shí)時(shí)焦距這種功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷和需要，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，所述自動(dòng)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(dòng)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(cè)量裝置、自準(zhǔn)直平面反射鏡、調(diào)節(jié)支座和自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿。所述的浮動(dòng)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(cè)器設(shè)置在浮動(dòng)式焦面裝置上，所述的自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿分別聯(lián)接在離軸拋物面鏡和浮動(dòng)式焦面裝置之間。所述的自動(dòng)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(dòng)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CXD探測(cè)器上設(shè)置有CXD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(dòng)式焦面裝置安裝在鋼制的底座上；所述的浮動(dòng)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CXD相機(jī)焦距測(cè)量裝置，所述的浮動(dòng)式焦面裝置還包括CXD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種使用自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管中CCD探測(cè)器測(cè)焦距的測(cè)量方法。所述的使用CCD探測(cè)器測(cè)焦距的測(cè)量方法包括如下步驟
(1)移動(dòng)CCD探測(cè)器于焦前和焦后的位置，由安裝在導(dǎo)軌上的長(zhǎng)光柵或電光柵或精密長(zhǎng)度刻度尺分別測(cè)出與焦點(diǎn)的距離值Δ I1,Δ I2 ；
(2)用“光屏法”測(cè)出系統(tǒng)的實(shí)際通光口徑值D；
(3)由CCD探測(cè)器精確地測(cè)出焦前彌散斑半徑或焦后彌散斑半徑y(tǒng)i和y2;
(4)根據(jù)步驟1 3所述，改變?chǔ)1或Δ 12，測(cè)出相應(yīng)的yi或y2，根據(jù)f’ =D ·Δ I1A1= D · Δ l2/y2,得到相應(yīng)焦距測(cè)量值；
(5)對(duì)步驟4中所得到的焦距測(cè)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(guò)以上測(cè)量方法，可以自動(dòng)獲得實(shí)時(shí)的平行光管焦距值，將環(huán)境因素對(duì)平行光管的影響降到最低，提高對(duì)光學(xué)器件檢測(cè)的準(zhǔn)確性。本發(fā)明公開(kāi)的自動(dòng)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(duì)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(shí)檢測(cè)與顯示儀器的焦距值，使儀器使用的檢測(cè)精度提高了。由于引進(jìn)了新技術(shù)，儀器自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，提高了儀器檢測(cè)效率。


圖1為本發(fā)明自動(dòng)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(cè)量離軸拋物面反射鏡焦距原理附圖標(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(dòng)式焦面裝置；
5、CXD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；
7、C⑶相機(jī)焦距測(cè)量裝置；
8、自準(zhǔn)直平面反射鏡；
9、調(diào)節(jié)支座；
10、自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的分析說(shuō)明
拋物面鏡在使用環(huán)境溫度變化情況下所引起的焦面位置會(huì)發(fā)生變化在溫差Δ t取 O . 1 0 C或 O . 3 0 C時(shí) 鏡子光學(xué)玻璃
α = 3 2 X 1 O ^7 Δ t 取 O . 1 0 C
按下式可計(jì)算拋物面鏡在鏡面正面與背面有溫差時(shí)引起焦距的變化
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，其特征在于所述的自動(dòng)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(dòng)式焦面裝置、CXD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、CXD相機(jī)焦距測(cè)量裝置、 自準(zhǔn)直平面反射鏡、調(diào)節(jié)支座和自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿，所述的浮動(dòng)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(cè)器設(shè)置在浮動(dòng)式焦面裝置上，所述的自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿分別聯(lián)接在離軸拋物面鏡和浮動(dòng)式焦面裝置之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，其特征在于所述的自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿至少設(shè)置有三根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，其特征在于 所述的離軸拋物面鏡采用零膨脹微晶玻璃材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，其特征在于所述的自動(dòng)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，材質(zhì)為32Ni-64i^-4Co 超殷鋼或37i^-32Co-llCr不銹殷鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，其特征在于 所述的CXD探測(cè)器上設(shè)置有CXD五維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
6.一種使用自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管中CCD探測(cè)器測(cè)焦距的測(cè)量方法， 其特征在于包括如下步驟(1)移動(dòng)CCD探測(cè)器于焦前和焦后的位置，由安裝在導(dǎo)軌上的長(zhǎng)光柵或電光柵或精密長(zhǎng)度刻度尺分別測(cè)出與焦點(diǎn)的距離值Δ I1,Δ I2 ；(2)用“光屏法”測(cè)出系統(tǒng)的實(shí)際通光口徑值D；(3)由CCD探測(cè)器精確地測(cè)出焦前彌散斑半徑或焦后彌散斑半徑y(tǒng)i和y2;(4)根據(jù)步驟1 3所述，改變?chǔ)1或Δ 12，測(cè)出相應(yīng)的yi或y2，根據(jù)f’ =D ·Δ I1A1= D · Δ l2/y2,得到相應(yīng)焦距測(cè)量值；(5)對(duì)步驟4中所得到的焦距測(cè)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。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)調(diào)焦數(shù)字式離軸拋物面鏡平行光管，以及使用了自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)和CCD探測(cè)焦距值原理的測(cè)量方法。所述的自動(dòng)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(dòng)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(cè)量裝置、自準(zhǔn)直平面反射鏡、調(diào)節(jié)支座和自動(dòng)調(diào)焦補(bǔ)償桿本發(fā)明有效降低了傳統(tǒng)平行光管對(duì)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(shí)檢測(cè)與顯示儀器的焦距值，使儀器使用的檢測(cè)精度提高了。由于引進(jìn)了新技術(shù)，儀器自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，提高了儀器檢測(cè)效率。
文檔編號(hào)G02B1/00GK102364380SQ20111017305
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者周子元, 周必方, 張巖, 蔣筱如 申請(qǐng)人:南京英田光學(xué)工程有限公司, 周子元, 周必方