[实用新型]一种光学系统微调装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学系统微调装置，尤其涉及一种光学系统焦距微调装置。

背景技术

光学系统一般都有微调机构，为了实现直线间距的微调，通常采用丝杠副、导轨、凸轮等机械微调机构来实现，但是机械微调机构存在结构复杂、体积大、设计复杂、装配精度要求高的技术问题。

发明内容

本实用新型提出了一种光学系统微调装置，其解决了现有光学系统微调装置结构复杂、体积大、设计复杂、装配精度要求高的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种光学系统微调装置，其特征在于：包括电源、控制单元、可安装光学元件的第一安装支架、设置在第一安装支架外表面的加热片以及温度传感器；所述第一安装支架由高温度膨胀系数材料制成；所述温度传感器可检测第一安装支架的温度并将温度数据传输到控制单元，所述控制单元控制电源和加热片之间的通断。

上述第一安装支架为由金属材料制成。

上述第一安装支架由金属铝或合金铝制成。

上述光学系统微调装置还包括与第一安装支架同轴固连的第二安装支架，所述第二安装支架由低温度膨胀系数材料制成，所述温度传感器可检测第二安装支架的温度并将温度数据传输到控制单元。

上述第一安装支架由聚四氟乙烯制成，所述第二安装支架由金属材料制成。

上述第二安装支架由金属铝或合金铝制成。

上述第一安装支架和第二安装支架为圆筒形支架，所述光学元件安装在圆筒形支架的一端或两端。

本实用新型与机械微调机构比较，具有如下优点：

1、结构设计简单、装调简单，可靠性高。

2、可根据安装支架长度和安装支架材料的改变，实现高精度微调；

3、多种材料结合，可在同一组件上实现粗微调和精微调；

4、控制系统简单，也可直接购买控温仪产品即可实现微调自动控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路连接示意图；

其中：1-基体，2-连接螺钉，3-温度传感器，4-光学元件，5-压圈，6-加热片，71-第一安装支架，72-第二安装支架，8-控制单元，9-电源，10-导线，

具体实施方式

本实用新型结构简单，只需将安装支架安装在基体1上，然后用压圈将光学元件4安装在安装支架上，并在安装支架上设置加热片6和温度传感器3，通过温度传感器3(温控仪)测量安装支架的温度，通过控制单元8控制电源9向加热片6供电的时间和电流，使安装支架线性膨胀，从而改变光学元件4之间的间距，最终实现自动微调。安装支架长度和安装支架材料可根据微调距离和微调精度进行选择，为了满足微调距离和精度的要求，还可以采用高膨胀系数材料作为第一安装支架71，采用低膨胀系数材料作为第二安装支架72，并将两种支架相结合的方法加工安装支架，其中高膨胀系数材料为粗微调部分，可以增加微调距离；低膨胀率材料为精微调部分，可以增加微调精度。

例如，当需要对光学机构的次镜的焦距进行调节时，可以采用铝为安装支架材料，此时的安装支架可以作为次镜筒使用，通过改变次镜筒温度，使次镜筒因温度变化而发生热膨胀。铝的膨胀系数为23.6×10^-6，铝筒长度为100mm，筒壁厚度3mm，要求次镜移动50μm，那么温度需要变化21.2度，此时所需的热功耗约为3.66w(按外壁全部暴露计算)。如果控温精度为0.2度，铝筒的长度误差为4.27×10^-4mm，也就是说微调精度为4.27×10^-4mm；还可以通过改变镜筒材料或镜筒长度来提高微调精度。