專利名稱：一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光機裝調(diào)技術(shù)，尤其涉及的是一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法。
背景技術(shù)：
電視產(chǎn)品大部分采用軸向變倍、雙視場的光學(xué)系統(tǒng)，并隨著單位預(yù)研型號的增加，類似結(jié)構(gòu)會越來越多。而目前對于雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)來說，通常用的調(diào)試方法是重復(fù)保證齊焦(兩個視場同時清晰)，再分別測量雙視場的焦距，直到在雙視場齊焦的條件下滿足其焦距公差。這種基于以經(jīng)驗判斷的逐次逼近的調(diào)試方法有以下明顯的不足①需要有經(jīng)驗的調(diào)試者多次重復(fù)調(diào)試，效率低逐次逼近調(diào)試，過程不可優(yōu)化和量化，過程不可控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，以解決現(xiàn)有裝調(diào)方法的不足。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出了一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，該裝調(diào)方法的具體步驟如下I).測量待裝調(diào)雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的大小兩個視場間的離焦量以及兩個視場各自的焦距；2).根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組；3).利用大小視場離焦量和小視場焦距或大視場焦距優(yōu)化出大小視場理想的焦距、倍率、以及理想大視場或小視場時變倍鏡相對離焦視場需要前后移動的距離；4).根據(jù)所計算出的限位機構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達到優(yōu)化的結(jié)果。所述的步驟I)的離焦量的測量過程如下將被測光學(xué)系統(tǒng)放到固定支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合，調(diào)節(jié)測量儀的X、Y軸找到被測光學(xué)系統(tǒng)的一個視場像面位置，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零；把被測光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個視場，調(diào)節(jié)離焦量測量儀的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動，直至找到視場的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，即為這兩個視場的離焦量。所述的步驟I)中焦距的測量過程如下a)將待裝調(diào)的雙視場變倍望遠系統(tǒng)放到離焦量測量儀的支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合；b)用離焦量測量儀在被測透鏡的焦面上觀察，測出玻羅板上線對像的間距I';
c)根據(jù)像面上的線對間距y'與玻羅板上線對間距y之間的關(guān)系，^
/ V / I _
即fMI，計算出被測透鏡的焦距，離焦量測量儀測出的I'實際上是經(jīng)過離焦量測量
儀放大P倍后的數(shù)值，實際計算公式應(yīng)為: *=%- =
IP所述的步驟2)中涉及的光學(xué)參數(shù)包括光學(xué)球面半徑、厚度、折射率和通光孔徑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過利用離焦量測量儀測量視場間的離焦量以及兩個視場各自的焦距，然后利用該離焦量、焦距和光學(xué)系統(tǒng)的各個參數(shù)，優(yōu)化出限位機構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達到優(yōu)化的結(jié)果。本發(fā)明操作簡便，能夠?qū)﹄p視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)進行軸向裝調(diào)，精度高。


圖1是本發(fā)明中所使用的離焦量測量儀的結(jié)構(gòu)圖；圖2_a是本發(fā)明實施例中的雙視場變倍望遠系統(tǒng)長焦位置的光路示意圖；圖2_b是本發(fā)明實施例中的雙視場變倍望遠系統(tǒng)短焦位置的光路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步說明。

以如圖2_a和圖2_b所示的雙視場變倍望遠系統(tǒng)為例，來說明本發(fā)明的雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)方法，該雙視場變倍望遠系統(tǒng)由物鏡組H1、變倍鏡組H2、及后組H3組成，物鏡組Hl和后組H3的位置固定不變，其間距dl + d2=160mm.移動變倍鏡組H2的移動，形成相應(yīng)的大小視場，設(shè)粗裝時對應(yīng)大、小視場變倍鏡分別在dl=119. 6mm和dl=150. 5mm位置。變倍鏡筒移動到二個極限位置將由二個限位機構(gòu)來定位，由于光學(xué)和機械零件在加工和裝調(diào)過程中存在誤差，所以二個限位機構(gòu)的位置必須是可調(diào)節(jié)的。在裝調(diào)過程中先保證雙視場齊焦，然后再分別測量雙視場的焦距，如果出現(xiàn)焦距超差，則相向或反向微調(diào)限位機構(gòu)以改變dl，該光學(xué)系統(tǒng)的具體裝調(diào)裝調(diào)過程如下1.測量待裝調(diào)雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)大小兩個視場間的離焦量以及兩個視場各自的焦距。離焦量的測量過程如下I)將待裝調(diào)的雙視場變倍望遠系統(tǒng)放到離焦量測量儀的支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合上，調(diào)節(jié)測量儀的X、Y軸找到被測光學(xué)系統(tǒng)的一個視場像面位置，如圖2-a所示的長焦位置，dl=150mm，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零，所使用的離焦量測量儀如圖1所示，包括X向移動臺1、Y向移動臺2、物鏡3、目鏡4和(XD5 ；2)把被測光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個視場，如圖2-b所示的短焦位置，屯=120，調(diào)節(jié)離焦量測量儀的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動，直至找到視場的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，這個數(shù)值即為這兩個視場的離焦量。焦距的測量過程a)將待裝調(diào)的雙視場變倍望遠系統(tǒng)放到離焦量測量儀的支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合；b)用離焦量測量儀在被測透鏡的焦面上觀察，測出玻羅板上線對像的間距I';c)根據(jù)像面上的線對間距y'與玻羅板上線對間距y之間的關(guān)系，
BPf.,, =^- 十算出被測J透鏡的焦距，離焦量:測量:儀測J出的i'實際±是罾過離焦量:測量儀放大一實際計一2.根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組。3.根據(jù)雙視場變倍離焦量測量儀測定視場焦距和離焦量，計算大小視場理想的焦距、倍率、以及理想大視場(或小視場)時變倍鏡相對離焦視場需要前后移動的距離(限位機構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向)

設(shè)粗裝時對應(yīng)大、小視場變倍鏡分別在4=119. 6mm和(^=150. 5mm位置，將取Cl1的步進值為0. OOlmm,如表一所示，Lf3表示后組H3的工作距離，計算出大小視場限位機構(gòu)的調(diào)節(jié)距離和方向。表一
權(quán)利要求
1.一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于該裝調(diào)方法的具體步驟如下 1).測量待裝調(diào)雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的大小兩個視場間的離焦量以及兩個視場各自的焦距； 2).根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組； 3).利用大小視場離焦量和小視場焦距或大視場焦距優(yōu)化出大小視場理想的焦距、倍率、以及理想大視場或小視場時變倍鏡相對離焦視場需要前后移動的距離； 4).根據(jù)所計算出的限位機構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向、預(yù)期的齊焦焦面位置以及大小視場焦距，指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達到優(yōu)化的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟I)的離焦量的測量過程如下 將被測光學(xué)系統(tǒng)放到固定支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合，調(diào)節(jié)測量儀的X、Y軸找到被測光學(xué)系統(tǒng)的一個視場像面位置，將光柵數(shù)顯表顯示數(shù)值清零； 把被測光學(xué)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到另外一個視場，調(diào)節(jié)離焦量測量儀的X軸、Y軸使其沿光軸方向前后移動，直至找到視場的像面位置，讀取光柵數(shù)顯表上的值，即為這兩個視場的離焦量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟I)中焦距的測量過程如下 a)將待裝調(diào)的雙視場變倍望遠系統(tǒng)放到離焦量測量儀的支架上，調(diào)整支架使被測系統(tǒng)的光軸與平行光管的光軸大致重合； b)用離焦量測量儀在被測透鏡的焦面上觀察，測出玻羅板上線對像的間距y'； c)根據(jù)像面上的線對間距y'與玻羅板上線對間距I之間的關(guān)系，/ y / I，計算出被測j透鏡的焦距，離焦量:測量:儀測j出的I'實際±是罾過離焦量:測量:儀 y放大P倍后的數(shù)值，實際計算公式應(yīng)為4=^^M y/
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法，其特征在于所述的步驟2)中涉及的光學(xué)參數(shù)包括光學(xué)球面半徑、厚度、折射率和通光孔徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)方法。該方法的具體步驟如下首先測量被測雙視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)大小兩個視場間的離焦量以及兩個視場各自的焦距；根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的具體光學(xué)參數(shù)，確定該光學(xué)系統(tǒng)的光路并選擇合適的變倍鏡組；利用大小視場離焦量和小視場焦距(或大視場焦距)優(yōu)化出大小視場理想的焦距、倍率、以及理想大視場(或小視場)時變倍鏡相對離焦視場需要前后移動的距離(限位機構(gòu)的最佳調(diào)節(jié)距離和方向)；最后根據(jù)計算結(jié)果指導(dǎo)裝配調(diào)試，并達到優(yōu)化的結(jié)果。本發(fā)明操作簡便，能夠?qū)﹄p視場軸向變倍光學(xué)系統(tǒng)進行軸向裝調(diào)，精度高。
文檔編號G02B27/62GK103033946SQ20121055844
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者周景歡 申請人:中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設(shè)備研究所