[发明专利]一种便于二次调节的镜头光轴偏移方法

说明书

本发明提供一种便于二次调节的镜头光轴偏移方法，采用前镜组、中继转像前组、第一反射镜、第二反射镜、中继转像后组、探测器保护窗、探测器感应面及倾斜垫块组成光轴偏移系统；第一反射镜与中继转像前组呈45°夹角，第二反射镜垂直于第一反射镜；规定探测器感应面的长边方向为坐标系的x轴，前镜组中心和探测器感应面中心的连线与x轴有一定夹角；倾斜垫块为三棱柱结构，其棱沿镜筒长度方向设置，其位于上方的棱与前镜组中心与探测器感应面中心的连线平行；通过调节倾斜垫块靠近镜筒一侧的倾角大小，可以实现光轴的偏移。

技术领域

本发明属于制冷型红外热成像技术领域，具体涉及一种小体积、低成本、便于二次调节的空间光轴偏移方法。

背景技术

在制冷型红外热成像镜头的设计过程中，为了保证100％的冷光阑效果，会使用中继转像系统，实现光学系统光阑和制冷型红外探测器内置光阑的匹配。由于引入了中继转像系统，且制冷型红外探测器体积较大，所以为了缩小光学系统所占空间，或适应不同的外包络，设计师通常会使用偏移光轴的方法。

传统光轴偏移方法如图1所示，包括前镜组1，中继转像前组2，反射镜一3，反射镜二4，反射镜三5，反射镜四6，中继转像后组7，探测器保护窗8，探测器感应面9；规定探测器感应面9的长边方向为坐标系的x轴，短边方向为坐标系的y轴，垂直于感应面的方向为z轴，焦平面中心为坐标系的原点o；反射镜一平行于x轴，与xoz面成45°夹角，反射镜四垂直于反射镜一，反射镜二平行于z轴，与yoz面成45°夹角，反射镜三垂直于反射镜二；各反射镜中心与光轴相交。

其光轴偏移原理如图2所示，反射镜二和反射镜三实现了x轴方向的偏移距离X；反射镜一、反射镜二、反射镜三和反射镜四共同实现了y轴方向的偏移距离(Y2-Y1)，通过两个方向的合成，实现光轴任意位置的偏移。这种偏移方法占用空间大，光学调校复杂，不利于光轴的二次调节。

发明内容

本发明的目的是简化现有的光轴偏移方式，降低偏移结构所占空间，降低光轴二次移动的难度，提供一种小体积、低成本、便于二次调节的空间光轴偏移方法。

本发明的技术方案如下：

一种便于二次调节的镜头光轴偏移方法，其特征在于：采用前镜组、中继转像前组、第一反射镜、第二反射镜、中继转像后组、探测器保护窗、探测器感应面及倾斜垫块组成光轴偏移系统；所述前镜组、中继转像前组、第一反射镜、第二反射镜、中继转像后组、探测器保护窗、探测器感应面设置在镜筒内，所述倾斜垫块设置在镜筒外侧；所述前镜组、中继转像前组相互平行且光轴重合；所述中继转像后组、探测器保护窗、探测器感应面相互平行且光轴重合；规定前镜组、中继转像前组的光轴为A轴，中继转像后组、探测器保护窗、探测器感应面的光轴为B轴；设置光轴A和光轴B之间有一定的间距；设置第一反射镜垂直于光轴A和光轴B构成的平面，并与中继转像前组呈45°夹角，且光轴A穿过第一反射镜中心；设置第二反射镜垂直于第一反射镜，且光轴B穿过第二反射镜中心；规定探测器感应面的长边方向为坐标系的x轴，短边方向为坐标系的y轴，垂直于探测器感应面的方向为z轴，焦平面中心为坐标系的原点o；设置前镜组中心和探测器感应面中心的连线AB与x轴有一定夹角θ；所述倾斜垫块为三棱柱结构，其棱沿镜筒长度方向设置在镜筒一侧，且其一个侧面与镜筒接触，其位于上方的棱与前镜组中心和探测器感应面中心的连线AB平行；通过调节倾斜垫块靠近镜筒一侧的倾角大小，可以调节夹角θ的大小，实现光轴的偏移。

相比现有技术，本发明的优点在于：

一、本发明仅使用了两片反射镜，相对于传统的偏移方式，减少了两片，降低了产品成本。

二、传统方法要调节四片反射镜的位置，调校过程复杂；本发明只需要调节两个反射镜相对于光路的位置，简化了调校过程。