一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法

本发明属于光学检测领域，具体涉及一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法。

背景技术：

1、光学部件的对齐需要用到自准直仪，并利用器件表面反射原理，观察自准直仪像感器接收到的十字叉丝是否与像感器中心重合，从而将光学部件与自准直仪对齐。当遇到两个光学部件需要对齐时，传统的方法是用自准直仪先对齐最远端处的一个光学部件，在不改变自准直仪位置的前提下，在对齐好的远端光学部件和自准直仪之间加入另一个待对齐光学部件，这样依次使各个光学部件与自准直仪的中心轴在同一条直线上，从而保证各个光学部件对齐。

2、在实际光学检测设备中，物方一般包含光源、滤光片、分划板等光学部件，像方一般包含显微物镜、相机等光学部件，物方和像方内部的光学部件已经通过固定件对齐，因此只需要对齐物方和像方的末端光学部件，比如对齐分划板与显微物镜，就对齐了上述的物方与像方。使用传统的对齐方法，需要先为物方和像方分别加装一个可调整俯仰偏摆的二位调整平台，且依次对齐两个光学部件，对齐两个光学部件的过程中需要保持自准直仪的位置不变。这样就需要比较长的对齐光路空间，并且各光学部件都需要加二维调节装置，这在光学部件重量比较大的时候操作不便。最重要的是对齐过程中，自准直仪的位置必须保持不变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法，包括以下步骤：

3、1)设置自准直仪，使自准直仪的光轴位于待对齐的两个光学部件之间；将自准直仪固定后沿自准直仪的光轴方向安装一条导轨，并在导轨上滑动设置一个反射镜；

4、2)调整自准直仪，使反射镜返回光路的十字叉丝与自准直仪的像感器中心重合，之后移动反射镜并根据十字叉丝与自准直仪像感器中心的距离和分布变化对自准直仪再次进行调整；

5、3)调整好自准直仪后，在待对齐的两个光学部件之间设置一个直角棱镜；并将直角棱镜的直角对准自准直仪的光轴中心；调整直角棱镜，使自准直仪发出的光束到达直角棱镜的直角后，分别射向两个光学部件的表面；

6、4)通过旋转直角棱镜调节直角棱镜的角度并调整两个光学部件其中一个的位置，使得两个光学部件返回到自准直仪的像感器的十字叉丝重合，从而完成两个光学部件的对齐工作。

7、作为本发明的优选方案，所述直角棱镜的两个直角面分别镀有反射膜。

8、作为本发明的优选方案，所述步骤2)具体为：将反射镜置于导轨靠近自准直仪的位置，调整自准直仪使反射镜返回光路的十字叉丝与自准直仪的像感器中心重合；将反射镜在导轨上由靠近自准直仪的位置移动到远离自准直仪的位置，在整个移动过程中，十字叉丝与像感器中心距离的测量值都应在设定范围以内，并且十字叉丝在像感器中心两侧浮动；若不符合，调整自准直仪使移动过程达到要求，从而实现自准直仪调平。

9、本发明还提供了一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的装置，包括自准直仪、导轨、反射镜以及直角棱镜；所述自准直仪用于接收光学部件返回的十字叉丝，并根据两个光学部件返回的十字叉丝是否重合，判断两个光学部件是否对齐；所述导轨沿自准直仪的光轴方向可拆卸式安装，所述反射镜滑动设置在导轨上，用于通过移动反射镜对自准直仪进行调平；所述直角棱镜可拆卸式设置在自准直仪的光路上，且直角棱镜的直角对准自准直仪的光轴中心。

10、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

11、因为本发明采用了直角棱镜将自准直仪发出的一束光路分为了两束光路，因此克服了现有技术中一次只能对齐一个光学部件的速度慢的问题，通过判断直角棱镜分出的两束光路到达光学部件返回后的十字叉丝是否重合，从而同时快速对齐两个光学部件。

12、因为本发明采用了直角棱镜将自准直仪发出的光路双向90°折转，从而可以将自准直仪和直角棱镜放在两个光学部件中间，不需要在光学部件光轴延长线上额外加长光学检测空间，从而降低对检测空间的要求。

13、因为本发明采用了具有二维调节装置的直角棱镜，所以对齐两个待测光学部件时，不需要将两个待测光学部件都安装二维调节装置，而是选择其中一个方便安装的，该因素可能是体积或者质量等影响到对齐便捷程度的。

技术特征：

1.一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述光学部件对齐的方法，其特征在于，自准直仪、直角棱镜分别设置在一个二维调整平台上，从而实现位置的调整。

3.据权利要求1所述光学部件对齐的方法，其特征在于，所述直角棱镜的两个直角面分别镀有反射膜。

4.根据权利要求1所述光学部件对齐的方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将反射镜置于导轨靠近自准直仪的位置，调整自准直仪使反射镜返回光路的十字叉丝与自准直仪的像感器中心重合；将反射镜在导轨上由靠近自准直仪的位置移动到远离自准直仪的位置，在整个移动过程中，十字叉丝与像感器中心距离的测量值都应在设定范围以内，并且十字叉丝在像感器中心两侧浮动；若不符合，调整自准直仪使移动过程达到要求，从而实现自准直仪调平。

5.根据权利要求4所述光学部件对齐的方法，其特征在于，所述步骤2)中，待自准直仪调整好后，移除导轨和反射镜或将反射镜移动到远离自准直仪的位置。

6.根据权利要求1所述光学部件对齐的方法，其特征在于，所述步骤4)中，通过旋转直角棱镜调节直角棱镜的角度时，始终保持直角棱镜的直角对准自准直仪的光轴中心，仅在自准直仪发出光束到达两个光学部件的光路平面内旋转直角棱镜的角度。

7.根据权利要求1所述光学部件对齐的方法，其特征在于，所述步骤4)中，调整两个光学部件其中一个的位置时，选择两个光学部件中负载较轻的一个并通过安装二维调整平台进行调整，另一个光学部件固定不动。

8.一种用于实现权利要求1所述光学部件对齐的方法的装置，其特征在于，包括自准直仪、导轨、反射镜以及直角棱镜；所述自准直仪用于接收光学部件返回的十字叉丝，并根据两个光学部件返回的十字叉丝是否重合，判断两个光学部件是否对齐；所述导轨沿自准直仪的光轴方向可拆卸式安装，所述反射镜滑动设置在导轨上，用于通过移动反射镜对自准直仪进行调平；所述直角棱镜可拆卸式设置在自准直仪的光路上，且直角棱镜的直角对准自准直仪的光轴中心。

技术总结本发明公开了一种基于直角棱镜调整光学部件对齐的方法，该方法通过增加一个直角面镀反射膜的直角棱镜，将自准直仪发出的光束分为两路，通过自准直仪的像感器观察两路返回的十字叉丝是否重合从而检测两个光学部件是否对齐；在操作过程中，通过给直角棱镜和其中一个光学部件增加二维调整平台，将两个光学部件快速对齐。本发明不需要长的对齐光路空间，仅一个光学部件需要增加二维调整平台，操作简单便捷。技术研发人员：汪凯巍,张豫,高安,余宗玺,林城,张柯受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2