CN114355543B - 一种离轴光学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离轴光学系统，包括：第一光学件，具有第一中心轴，并限定第一光轴；第二光学件，具有第二中心轴，并限定第二光轴；第一中心轴和第二中心轴之间具有夹角，第二光轴与第一光轴离轴设置；调节件，可转动地设置在第一光学件和第二光学件之间；调节件包括第一支撑面和第二支撑面；第一支撑面与第二支撑面不平行，以在调节件转动时改变第一中心轴和第二中心轴之间的夹角,从而调节第一光轴和第二光轴之间的夹角。上述离轴光学系统，通过旋转调节件的方式改变第一光轴与第二光轴之间的夹角，整体结构简单，操作方便，适用于第一光轴和第二光轴之间的角度微调，同时还能够保证系统的准确性。

Description

一种离轴光学系统

技术领域

本公开属于光学器件技术领域，具体而言，涉及一种离轴光学系统。

背景技术

在光学中，光学器件具有一条假想的线，当光线沿着这条线射入光学器件中时，光线的传播路径与这条线重合，这条假想的线即称为光轴。

在一个光学系统或者光学组件中，通常包括多个光学器件，在现有技术的部分光学系统中，各个光学器件的光轴都与光学器件的机械中心重合，被称为同轴光学系统，但现有技术中也有光轴与机械中心分离的光学系统，这种系统称之为离轴光学系统。

离轴光学系统具有广泛的应用，例如，在近眼显示设备中，为了兼顾视场角、像质等多方面的显示参数，可以使用离轴光学系统。对于离轴光学系统，透镜离开光轴的角度需要装配得十分精确，多个离轴设置的透镜之间的光轴夹角需要严格满足设计要求，即使不同透镜之间的夹角存在极小的误差，也将对光学模组的最终显示效果产生极大的影响。

发明内容

本公开正是基于现有技术的上述需求而提出的，本公开要解决的技术问题是提供一种离轴光学系统，通过在两个光学件之间设置调节件，旋转调节件调整两个光学件之间的角度，达到光学要求的同时保证系统的准确性。

为了解决上述问题，本公开提供的技术方案包括：

提供了一种离轴光学系统，包括：第一光学件，具有第一中心轴，并用于限定第一光轴；第二光学件，具有第二中心轴，并用于限定第二光轴；所述第一中心轴和所述第二中心轴之间具有夹角，所述第二光轴与所述第一光轴离轴设置；调节件，可转动地设置在所述第一光学件和第二光学件之间；所述调节件具有旋转轴，所述旋转轴与所述第一中心轴相交，并与所述第二中心轴共轴；所述调节件包括第一支撑面和第二支撑面；所述调节件包括第一支撑面和第二支撑面；所述第一支撑面与所述旋转轴倾斜相交，所述第二支撑面垂直于所述旋转轴，所述第一支撑面和所述第二支撑面不平行，以在所述调节件转动时改变所述第一中心轴和所述第二中心轴之间的夹角,从而调节所述第一光轴和第二光轴之间的夹角。通过旋转调节件调整第一光学件中的第一光轴与第二光学件的第二光轴之间的夹角以达到光学要求，此操作过程简单，且精度高。

优选的，所述第一光学件在绕着所述第一中心轴旋转的方向位置固定，所述第二光学件在绕着所述第二中心轴旋转的方向位置固定。

优选的，当所述第一支撑面因所述调节件旋转而发生倾斜面位置变化时，所述第一光学件通过在远离或靠近第二光学件方向的倾斜与所述第一支撑面贴合；所述第二支撑面与所述第二光学件连接。第一光学件与第一支撑面贴合，当第一支撑面的倾斜角度发生变化时，带动第一光学件倾斜，使得第一光轴的倾斜角度发生变化。第一支撑面为第一光学件提供支撑，使得整个结构更加稳固。

优选的，所述第一光学件包括第一表面，所述第一表面垂直于所述第一中心轴；所述第一表面与第一支撑面接触的部分包括连续的平整表面，当所述调节件旋转调节时所述第一光学件相对于所述第二光学件倾斜的朝向连续线性变化。

优选的，所述第一支撑面由多个支撑点限定，所述多个支撑点在多个位置上支撑所述第一光学件。

优选的，所述支撑点包括凸起，所述凸起从所述调节件向所述第一光学件的第一表面延伸；所述第一表面包括多个限位槽，所述限位槽容纳所述凸起，导向所述调节件的旋转路径。调节件的凸起在第一光学件的限位槽中，沿限位槽的路径运动，所述限位槽为调节件提供导向及限位作用，通过凸起与限位槽配合的方式，还能使得整个系统结构更加稳定，减少不必要的摇晃而增大系统的误差。

优选的，所述限位槽的形状与所述凸起转动的路径相匹配；所述限位槽的槽口朝着所述支撑点开设，所述限位槽的槽底与所述支撑点抵靠，所述限位槽的侧壁限定所述支撑点在所述调节件转动时的运动范围。将凸起固定在限位槽内，以限制调节件旋转路径，同时保证旋转过程中二者不发生滑动以影响最终调节结果。

优选的，所述第二光学件包括第二表面，所述第二表面垂直于所述第二中心轴；所述第二表面与所述第二支撑面接触的部分形成为平面，所述调节件沿着所述第二表面转动；所述第二表面与所述第一表面具有一倾斜角度。如此设置使得在调节件旋转过程中，调节件的旋转轴和第二中心轴始终共轴，第一中心轴相对于第二中心轴的角度发生变化，进而改变第一光轴与第二光轴之间的夹角。

优选的，所述第二表面设置有滑槽，用于容纳第二支撑面，并对第二支撑面的旋转进行引导。由滑槽限制调节件的旋转轨迹和路径，使得整个系统更加稳定。

优选的，所述第一表面和所述第二表面分别开设有与所述调节件的第一支撑面和第二支撑面对应的导向槽；所述离轴光学系统还包括锁紧件，可操作地穿过所述导向槽分别将所述第一光学件和第二光学件固定到所述调节件上。如此设置使得调整好的第一光轴与第二光轴之间的夹角固定不变，以恒稳的达到光学要求。

优选的，所述调节所述第一光轴和第二光轴之间的夹角的范围在3度以下。

优选的，所述第一光学件包括第一相对端，所述第一相对端与所述第二光学件相对；第一相对端包括第一横向延伸部，所述第一横向延伸部从所述第一光学件的侧面向外延伸；所述第二光学件包括第二相对端，所述第二相对端与所述第一光学件相对；第二相对端包括第二横向延伸部，所述第二横向延伸部从所述第二光学件的侧面横向延伸，与所述第一横向延伸部彼此间隔布置；所述调节件设置在所述第一横向延伸部和所述第二横向延伸部之间；所述调节件的第一支撑面和第二支撑面分别至少部分地与所述第一横向延伸部以及所述第二横向延伸部接触。

优选的，还包括支撑套，所述支撑套设置在所述第一横向延伸部和第二横向延伸部之间；所述支撑套与所述第二光学件相对固定地设置；所述调节件,套设在所述支撑套的外侧，所述调节件纵向的第一支撑面和第二支撑面，分别至少部分地与所述第一横向延伸部以及所述第二横向延伸部接触。

优选的，所述调节件与所述支撑套的相邻表面之间设置有滚珠。如此设置以实现调节件的旋转。

与现有技术相比，本公开的系统基于调节件的大角度范围的旋转实现第一光轴与第二光轴之间夹角的微小调节。本公开提供的系统相对稳定，通过旋转调节件的方式改变离轴光学系统中第一光轴与第二光轴之间的夹角，整体结构简单，操作方便，同时还能够保证系统的准确性，上述离轴光学系统适应于体积较小的近眼显示设备使用。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例中的一种离轴光学系统结构图；

图2是本公开实施例中的一种离轴光学系统爆炸结构图；

图3是本公开实施例中的一种离轴光学系统剖面结构图；

图4是本公开实施例中的一种离轴光学系统另一视角的结构图；

图5是本公开实施例中的第一光学件的仰视结构图；

图6是本公开实施例中的第二光学件的俯视结构图；

图7是本公开实施例中的调节件的俯视结构图；

图8是本公开另一实施例中的一种离轴光学系统结构图；

图9是本公开另一实施例中的一种离轴光学系统爆炸结构图；

图10是本公开另一实施例中的一种离轴光学系统剖面结构图。

附图标记：

1、第一光学件；S1、第一中心轴；100、第一镜筒；100A、第一镜筒容纳部；100B、第一镜筒连接部；101、第一表面；102、导向槽；103、限位槽；104、第一相对端；105、通孔；106、第一横向延伸部；107、第一纵向延伸部；2、第二光学件；S2、第二中心轴；200、第二镜筒；200A、第二镜筒容纳部；200B、第二镜筒连接部；201、第二表面；202、导向槽；203、滑槽；204、第二相对端；205、通孔；206、第二横向延伸部；207、第二纵向延伸部；3、调节件；301、第一支撑面；302、第二支撑面；303、凸起；304、第一凹槽；305、螺丝；306、第二凹槽；4、支撑套。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

实施例1

提供了一种离轴光学系统，如图1～7所示。

所述离轴光学系统包括第一光学件1、第二光学件2以及调节件3。

第一光学件1具有第一中心轴S1(参见图3)，第一光学件1绕第一中心轴S1成旋转对称形状，并绕着所述第一中心轴S1旋转的方向位置固定；所述第一中心轴S1能够限定第一光轴，所述第一中心轴S1与所述第一光轴不相重合，所述第一光学件1离轴设置。

如图1至图3所示，所述第一光学件1包括第一透镜(未图示)以及第一镜筒100，所述第一镜筒100与所述第一透镜连接，第一透镜设置在上述第一镜筒100内部，所述第一镜筒100支撑并固定所述第一透镜，第一透镜可以为单透镜、正-负胶合透镜或透镜组。所述第一光学件用于限定第一光轴。

所述第一光学件1还包括第一表面101，参见图1以及图2所示的方位，所述第一表面101位于所述第一镜筒100的底面，所述第一表面101与所述第一中心轴S1垂直。所述第一镜筒100包括圆筒形的容纳部100A和环形的连接部100B，所述容纳部100A用于容纳第一透镜并限定第一透镜的位置，所述连接部100B套设在所述容纳部100A的外部，所述容纳部100A的下端可以超出连接部100B设置，也可以与连接部100B平齐。所述第一表面101是指环形的连接部100B的下表面。

进一步地，如图5所示，在第一表面101上设有多个弧形的导向槽102和多个弧形的限位槽103。优选地，多个导向槽102和多个限位槽103对应设置，并且，多个导向槽102和多个限位槽103分别沿所述环形连接部100B的同一圆周均匀设置。所述限位槽103是盲槽，限位槽103设置有顶面和侧壁，用于限定调节件3伸入限位槽103中的部分(参见图7所示的凸起303)，进而限定调节件3的旋转范围。在所述限位槽103的上方，设置有导向槽102，导向槽102是螺丝过孔槽，所述导向槽102与所述限位槽103部分重合。所述导向槽102用于穿过螺丝305，将所述第一光学件1与所述调节件3固定。

再进一步地，如图5所示，所述导向槽102的长度大于所述限位槽103的长度，所述导向槽102的宽度小于所述限位槽103的宽度。

由于离轴光学系统的精密的光学要求，一点微小的偏差都会对最终结果带来较大的影响，所以使得所述离轴光学系统稳定并固定在一个合适的位置至关重要。

第二光学件2具有第二中心轴S2(参见图3)，第二光学件2绕第二中心轴S2成旋转对称形状，并绕着所述第一中心轴S1旋转的方向位置固定；所述第二中心轴S2能够限定第二光轴，所述第二中心轴S2与所述第二光轴不相重合，所述第二光学件2离轴设置。

如图1至图3所示，第二光学件2包括第二透镜(未图示)以及第二镜筒200，所述第二镜筒200与所述第二透镜连接，所述第二镜筒200用于容纳第二透镜，所述第二镜筒200支撑并固定所述第二透镜，第二透镜可以为单透镜、正-负胶合透镜或透镜组。所述第二透镜用于限定第二光轴。

第一中心轴S1和第二中心轴S2之间具有初始角度；第一光轴和第二光轴离轴设置，彼此也成一定角度。

所述第二光学件2包括第二表面201，参见图1以及图2所示的方位，所述第二表面201位于所述第二镜筒200的顶面，所述第二表面201垂直于所述第二中心轴S2。所述第二镜筒200包括圆筒形的容纳部200A和环形的连接部200B，所述容纳部200A用于容纳第二透镜并限定第二透镜的位置，所述连接部200B套设在所述容纳部200A的外部，所述容纳部200A的上端可以超出连接部200B设置，也可以与连接部200B平齐。所述第二表面201是指环形的连接部200B的上表面。所述第一表面101与所述第二表面201之间具有一定的倾斜角度。

进一步地，如图6所示，在第二表面201上设有环形的滑槽203和多个弧形的导向槽202，多个弧形的导向槽202沿同一圆周均匀设置，所述导向槽202是螺丝过孔槽，用于穿过螺丝305，将所述第二光学件2与所述调节件3通过螺丝305固定；所述滑槽203用于容纳调节件3的下表面(即第二支撑面302)的同时，引导调节件3的旋转方向。

由于离轴光学系统的精密的光学要求，一点微小的偏差都会对最终结果带来较大的影响，所以使得所述离轴光学系统稳定并固定在一个合适的位置至关重要。

如图1和图2所示，调节件3置于所述第一光学件1和所述第二光学件2中间，并能够在第一光学件1和第二光学件2之间可转动的设置，所述调节件3成环形，并具有旋转轴S3，旋转轴S3与第二中心轴S2共轴，并与第一中心轴S2倾斜相交。调节件3的内部具有用于容纳地空间，可供光线通过，调节件3与第一光学件1和所述第二光学件2相适配。

进一步地，所述调节件3置于所述第一光学件1的下方、所述第二光学件2的上方，包括第一支撑面301和第二支撑面302。所述第一支撑面301位于所述调节件3的顶面，所述第二支撑面302位于所述调节件3的底面，二者相互不平行，并成一定的倾斜角度。所述第一支撑面301与所述旋转轴S3倾斜相交，不垂直；所述第二支撑面302垂直于所述旋转轴S3。

所述调节件3按照上述方式设置，在调节件3转动过程中，调节件3的旋转轴S3始终与第二中心轴S2共轴，由于旋转轴S3和第一中心轴S1之间存在初始夹角，在第一支撑面相对于旋转轴S3的倾斜角度及方位发生变化时，改变第一中心轴S1和第二中心轴S2之间的夹角，进而改变第一光轴和第二光轴之间的夹角。所述第一光轴与第二光轴之间的夹角的调节范围在3度以下，优选地，小于1度或0.1度。

所述调节件3与所述第一光学件1和所述第二光学件2相连接。所述第一表面101和所述第二表面201分别开设有与所述调节件3的第一支撑面301和第二支撑面302对应的导向槽102。

进一步地，所述第一光学件1穿过所述第一镜筒100并位于所述第一镜筒100下方的部分将置于所述调节件3的环形结构的中空部分。所述调节件3的上表面将与所述第一光学件1的下表面相接触，其接触的部分包括连续的平整表面，换言之，所述第一支撑面301与所述第一光学件1连接，并倾斜的支撑所述第一光学件1。

所述第一支撑面301由多个支撑点限定，所述多个支撑点在多个位置上支撑所述第一光学件1，所述支撑点包括凸起303，所述凸起303从所述调节件3向所述第一光学件1的第一表面101延伸，相对应的，所述第一光学件1的限位槽103的槽口朝向所述凸起303，所述限位槽103的槽底与所述支撑点抵靠，所述限位槽103的侧壁限定所述支撑点在所述调节件3转动时的运动范围。凸起303将被容纳在所述第一表面101的多个限位槽103内，所述第一支撑面301包括所述凸起303的顶面，所述限位槽103的形状与所述凸起303转动的路径相匹配，所述限位槽103以导向所述调节件3的旋转路径。通过上述凸起303与限位槽103之间配合连接，多个支撑点以在多个位置上支撑所述第一光学件1，进而使的整个系统的结构更加稳定，使得滑动将调节件3进行滑动时更加平稳，进而使得调整之后的结果更加精准。

当所述调节件3旋转时，所述第一支撑面301上的凸起303将在所述第一镜筒100的限位槽103内滑动。所述限位槽103用于导向调节件3的旋转路径，并限制调节件3的旋转范围。所述第一支撑面301随着所述调节件3的转动发生倾斜面的位置变化，所述第一光学件1通过在远离或靠近第二光学件2方向的倾斜与所述第一支撑面301贴合。

再进一步地，所述第二光学件2穿过所述第二镜筒200并位于所述第二镜筒200上方的部分将置于所述调节件3的环形结构的中空部分。所述调节件3的下表面将与所述第二光学件2的上表面相接触，换言之，所述第二支撑面302与所述第二光学件2连接，所述第二光学件2不随调节件3的转动而转动。所述第二表面201与所述第二支撑面302相接触贴合的部分为平面，所述调节件3能够沿着所述第二表面201转动。具体而言，所述调节件3在转动过程中，所述第二支撑面302在所述滑槽203内转动，同时不超出所述滑槽203，所述调节件3转动时所围绕的轴垂直于所述第二表面201。所述第二表面201与所述第一表面101二者之间具有一定的倾斜角度。所述滑槽203将限制所述调节件3的活动路径和活动范围，滑槽203相当于所述调节件3的转动轨迹，当所述调节件3旋转调节时所述第一光学件1相对于所述第二光学件2倾斜的朝向连续线性变化。

具体而言，对于第一光学件1来说，由于其与第一支撑面301部分的贴合，使得调节件3转动带动第一支撑面301的倾斜角度发生变化时，所述第一光学件1的倾斜角度跟随第一支撑面301的倾斜角度进行相应的变化，从而改变第一中心轴S1相对于第二中心轴S2的倾斜角度。对于第二光学件2来说，其与第二支撑面302贴合，第二光学件2位置固定，当调节件3旋转时，所述第二光学件2的位置和倾斜角度不发生变化，相应的，第二中心轴S2也不会发生变化。所以当调节件3转动时，由于第一光学件1的倾斜角度改变，第二光学件2不变，以改变所述第一中心轴S1和第二中心轴S2之间的夹角，从而改变所述第一光轴和第二光轴之间的夹角，使其达到光学要求。

示例性的，在如图2所示的实施例中，所述调节件3为斜面的楔形圆筒，所述第一支撑面301上设置有3个凸起303，所述凸起303均匀的沿环形的第一支撑面301分布。所述凸起303从所述调节件3向所述第一光学件1的第一表面101延伸。如图5所示，所述第一镜筒100上设有3个相同的且沿第一光学件1同一圆周均匀分布的限位槽103，其槽口朝向所述凸起303，限位槽103用于容纳所述凸起303。参照图5和图7，所述凸起303的形状与所述第一光学件1的限位槽103的形状相适配，以使所述凸起303刚好能够置于所述限位槽103内，所述限位槽103的底部与所述凸起303的顶部相抵靠。限位槽103的形状与所述凸起303转动的路径相匹配，使得凸起303沿着所述导向槽103的形状运动。限位槽103的侧壁限定所述支撑点在所述调节件3转动时的运动范围。如此设置能够使调节件稳定且精准的滑动。

优选的，所述凸起303的宽度与所述限位槽103的宽度相同，由于所述离轴光学系统是非常精密的系统，有一点小的偏差都会导致最终结果的不准确，如此设置能够有效防止所述凸起303在所述限位槽103中来回晃动，使整个系统更加稳定，以保证系统的精度。

所述离轴系统还包括锁紧件，可操作地穿过所述导向槽分别将所述第一光学件和第二光学件固定到所述调节件上。所述锁紧件包括导向槽102、螺丝305、设置在凸起303顶面的第一凹槽304和其底面的第二凹槽306(参照图7)。在第二支撑面302上的第二凹槽306与第一支撑面301的凸起303上的第一凹槽304相对应。且第一凹槽304与第二凹槽306不相贯通。

对于第一光学件1和所述调节件3的连接关系，所述螺丝305从上至下穿过限位槽102(如图4所示)，与置于导向槽103中的调节件3的部分相连接，进一步地，与所述第一凹槽304相连接。对于第二光学件2和所述调节件3的连接关系，所述螺丝305由下至上穿过导向槽103，与所述第二凹槽306相连接。进一步地，转动调节件3不会使第二光学件2的位置发生变化，调节件3带动第一光学件1的朝向发生变化。当调节件3转动时，第一光学件1倾斜的朝向连续线性变化。当第一光学件1和第二光学件2调整到固定位置后，通过锁紧装置，分别将所述第一光学件1和调节件3以及所述第二光学件2和调节件3固定。通过上述连接方式使得整个离轴光学系统更加稳定。

示例性的，如图7所示，在第一支撑面301上有3个凸起303，相应的，如图5所示，所述第一镜筒100上设有3个相同的且沿第一光学件1同一圆周均匀分布的限位槽103。所述凸起303置于所述第一镜筒100上的限位槽103内，当所述调节件3旋转时，所述第一支撑面301上的凸起303将在所述第一镜筒100的限位槽103内滑动。所述限位槽103用于导向调节件3的旋转路径，并限制调节件3的旋转范围。

上述系统适应于对第一光轴和第二光轴之间的角度进行微调，尤其适用于安装时光学系统的精密调节。调节所述第一光轴和第二光轴之间的夹角的范围在3度以下。在如此微小的范围内，本公开的系统能够通过转动调节件使得第一光轴与第二光轴之间夹角的范围在3度之内变化，更为精细的，可以实现1度甚至于0.1度之内的准确调节。从而，通过相比之下更大范围和幅度地操作对微小的符合光学要求的光轴之间的夹角进行改变。例如，对于倾角为4.42度，直径56mm的调节件，当调节件旋转6度时，轴角度可以发生0.03度的变化。

当调节件3转动到一定的角度使得整个系统达到光学要求后，使用螺丝305分别将第一光学件1与调节件3以及第二光学件2与调节件3固定锁住以完成调节。

本公开通过旋转调节件，带动第一光学件相对于第二光学件的倾斜角度发生变化，进而调整第一光学件的第一光轴与第二光学件的第二光轴之间的夹角，使其达到光学要求。本公开提供的系统结构简单，适用于安装时光学系统的精密调节，根据调节件的大角度范围的旋转实现第一光轴与第二光轴之间夹角的微小调节，能够通过简洁的操作方式以达到精密的光学要求。

实施例2

本实施例提供了一种离轴光学系统，如图8～10所示。

所述离轴光学系统包括第一光学件1、第二光学件2、调节件3以及支撑套4。

第一光学件1具有第一中心轴S1(参见图3)，第一光学件1绕第一中心轴S1成旋转对称形状，并绕着所述第一中心轴S1旋转的方向位置固定；所述第一中心轴S1能够限定第一光轴，所述第一中心轴S1与所述第一光轴不相重合，所述第一光学件1离轴设置。

如图8所示，所述第一光学件1包括第一透镜(未图示)以及第一镜筒100，所述第一镜筒100与所述第一透镜连接，第一透镜设置在上述第一镜筒100内部，所述第一镜筒100支撑并固定所述第一透镜，第一透镜可以为单透镜、正-负胶合透镜或透镜组。所述第一光学件用于限定第一光轴。

如图9和图10所示，所述第一光学件1包括第一相对端104、第一横向延伸部106以及第一纵向延伸部107。所述第一相对端104位于所述第一镜筒100的底端，与所述第二光学件2相对；第一相对端104包括第一横向延伸部106，所述第一横向延伸部106从所述第一光学件1的第一镜筒100的侧面向外延伸，第一横向延伸部106垂直于第一中心轴S1；第一横向延伸部106上设置有通孔105，所述通孔105用于穿过螺丝305。通孔105是弧形的导向槽，用作螺丝过孔槽，用于限定调节件3的旋转范围。所述第一纵向延伸部107由第一横向延伸部106向所述第一相对端104的方向延伸。

第二光学件2具有第二中心轴S2(参见图3)，第二光学件2绕第二中心轴S2成旋转对称形状，并绕着所述第一中心轴S1旋转的方向位置固定；所述第二中心轴S2能够限定第二光轴，所述第二中心轴S2与所述第二光轴不相重合，所述第二光学件2离轴设置。

如图8所示，第二光学件2包括第二透镜(未图示)以及第二镜筒200，所述第二镜筒200与所述第二透镜连接，所述第二镜筒200用于容纳第二透镜，所述第二镜筒200支撑并固定所述第二透镜，第二透镜可以为单透镜、正-负胶合透镜或透镜组。所述第二透镜用于限定第二光轴。

第一中心轴S1和第二中心轴S2之间具有初始角度；第一光轴和第二光轴离轴设置，彼此也成一定角度。

如图9和图10所示，所述第二光学件2包括第二相对端204、第二横向延伸部206以及第二纵向延伸部207。第二相对端204位于所述第二镜筒200的顶端，且与所述第一光学件1相对；所述第二横向延伸部206由所述第二光学件2的第二镜筒200的侧面向外侧方向延伸，其上设置有通孔205。所述第二纵向延伸部207由第二横向延伸部206向所述第二相对端204的方向延伸。通孔205是弧形的导向槽，用作螺丝过孔槽，用于限定调节件3的旋转范围。所述第一横向延伸部106与所述第二横向延伸部206相互间隔布置。

支撑套4，置于所述第一光学件1和所述第二光学件2之间，具体而言，所述支撑套4位于所述第一光学件1的下方和所述第二光学件2的上方，在所述第一横向延伸部106和第二横向延伸部206之间。所述支撑套4套设于所述第一纵向延伸部107和第二纵向延伸部207外侧周围；所述支撑套4与所述第二光学件2相对固定地设置。

参照图9，支撑套4是等高或具有倾斜上表面的套筒，支撑套4的中心轴与第二光学件2的第二中心轴S2共轴，支撑套4的高度与调节件3的高度调节范围之间不存在结构干涉。进一步地，所述支撑套4的结构同时与所述第一光学件1和所述第二光学件2的结构相适配，所述支撑套4内部具有用于容纳的腔室，所述腔室包围在所述第一纵向延伸部107和所述第二纵向延伸部207的外侧。同时，所述支撑套4与所述第二光学件2相对固定的设置。

参照图8和图9，调节件3置于所述第一光学件1和所述第二光学件2之间，并套设在所述支撑套4的外侧，由所述支撑套4提供支撑。支撑套4的中心轴与调节件3的旋转轴S3同轴设置。进一步地，所述调节件3设置在所述第一横向延伸部106和第二横向延伸部206之间。所述调节件3套设于所述第一纵向延伸部107和第二纵向延伸部207外侧周围。

所述调节件3包括第一支撑面301和第二支撑面302，所述第一支撑面301位于所述调节件3的顶面，所述第二支撑面302位于所述调节件3的底面，二者相互不平行，并成一定的倾斜角度。所述调节件3的第一支撑面301和第二支撑面302分别至少部分地与所述第一横向延伸部106以及所述第二横向延伸部206接触。此外，所述调节件3纵向的第一支撑面301和第二支撑面302，分别至少部分地与所述第一横向延伸部106以及所述第二横向延伸部206接触。

所述调节件3按照上述方式设置以实现在调节件3转动过程中改变第一中心轴S1和第二中心轴S2之间的夹角，进而改变第一光轴和第二光轴之间的夹角。

进一步地，所述调节件3与所述支撑套4的相邻表面之间设置有滚珠，以使得所述调节件3能够围绕其内部的支撑套4转动，以使得第一光学件1朝向的角度发生变化，通过对调节件3的转动调整，带动第一光学件的倾斜角度变化进而满足光学要求。

进一步地，所述第一支撑面301包括多个凸起303，所述多个凸起303的设置位置与所述第一横向延伸部106上开设的通孔105相对应。所述凸起303上设置有第一凹槽304，所述第一凹槽304与所述通孔105相适配。在第一光学件1上的通孔105和在第二光学件2上的通孔205具有多个，其数量与凸起303的数量相对应，其直径与所述螺丝305的直径相匹配。所述通孔105均匀的沿着第一横向延伸部106分布，其形状和凸起303的转动路径相匹配，以导向和限制所述调节件3的转动路线。

所述通孔105与所述第一凹槽304均与螺丝305相对应；所述通孔205与所述第二凹槽306均与螺丝305相对应。所述第一凹槽304位于所述调节件的上表面，所述第二凹槽306位于所述调节件的下表面。所述第一凹槽304与所述第二凹槽306对应，且不连通。第二凹槽306的设置位置与所述第二横向延伸部206上开设的通孔205相对应。

所述第一光学件1与所述调节件3相连接，进一步地，由螺丝305由上至下的穿过第一横向延伸部106上的通孔105，与所述调节件3上的凸起303相连接，部分螺丝305嵌入到所述第一凹槽304内，将所述第一光学件1与所述调节件3相锁紧。

此外，所述第二光学件2与所述调节件3相连接，进一步地，由螺丝305自下至上的穿过第二横向延伸部206上的通孔205，与所述调节件3连接，部分螺丝305嵌入到所述第二凹槽306内，将所述第二光学件2与所述调节件3相锁紧。

当转动调节件3进行角度调节时，所述调节件3围绕所述支撑套4转动，在调节件3转动过程中，第二光学件的相对位置和状态不发生变化，即不随所述调节件3的转动而转动。所述第一相对端104在所述支撑套4内发生倾斜的角度变化。

所述调节件3的转动使得所述第一光学件1的沿远离或靠近所述第二光学件2的方向倾斜。从而改变第一中心轴S1与第二中心轴S2之间的夹角，进而改变第一光学件1的第一光轴与所述第二光学件2的第二光轴所形成的夹角。

与第一实施例类似，所述第一光轴和第二光轴之间的夹角的调节范围在3度以下，更为精细的，可以实现1度甚至于0.1度之内的准确调节。从而，通过相比之下更大范围和幅度地操作对微小的符合光学要求的光轴之间的夹角进行改变。

当调节件3转动到一定的角度使得整个系统达到光学要求后，使用螺丝305分别将第一光学件1与调节件3以及第二光学件与调节件3固定锁住以完成调节。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种离轴光学系统，其特征在于，包括：

第一光学件，具有第一中心轴，并用于限定第一光轴，所述第一光学件包括第一表面，所述第一表面包括多个限位槽；

第二光学件，具有第二中心轴，并用于限定第二光轴，所述第二光学件包括第二表面；所述第一中心轴和所述第二中心轴之间具有夹角，所述第二光轴与所述第一光轴离轴设置；

调节件，可转动地设置在所述第一光学件和第二光学件之间；所述调节件包括位于调节件顶面的第一支撑面和位于调节件底面的第二支撑面，所述第一支撑面和第一表面接触，所述第二支撑面和第二表面接触；所述第一支撑面和所述第二支撑面不平行，以在所述调节件转动时改变所述第一中心轴和所述第二中心轴之间的夹角,从而调节所述第一光轴和第二光轴之间的夹角；所述第一支撑面由多个支撑点限定，所述多个支撑点在多个位置上支撑所述第一光学件；所述支撑点包括凸起，所述凸起从所述调节件向所述第一表面延伸，所述限位槽容纳所述凸起，导向所述调节件的旋转路径。

2.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第一光学件在绕着所述第一中心轴旋转的方向位置固定，所述第二光学件在绕着所述第二中心轴旋转的方向位置固定。

3.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

当所述第一支撑面因所述调节件旋转而发生倾斜面位置变化时，所述第一光学件通过在远离或靠近第二光学件方向的倾斜与所述第一支撑面贴合。

4.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第一表面与第一支撑面接触的部分包括连续的平整表面，当所述调节件旋转调节时所述第一光学件相对于所述第二光学件倾斜的朝向连续线性变化。

5.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述限位槽的形状与所述凸起转动的路径相匹配；

所述限位槽的槽口朝着所述支撑点开设，所述限位槽的槽底与所述支撑点抵靠，所述限位槽的侧壁限定所述支撑点在所述调节件转动时的运动范围。

6.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第二光学件包括第二表面；所述第二表面与所述第二支撑面接触的部分形成为平面，所述调节件沿着所述第二表面转动；所述第二表面与所述第一表面具有一倾斜角度。

7.根据权利要求6所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第二表面设置有滑槽，用于容纳第二支撑面，并对第二支撑面的旋转进行引导。

8.根据权利要求6所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第一表面和所述第二表面分别开设有与所述调节件的第一支撑面和第二支撑面对应的导向槽；

所述离轴光学系统还包括锁紧件，可操作地穿过所述导向槽分别将所述第一光学件和第二光学件固定到所述调节件上。

9.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述调节所述第一光轴和第二光轴之间的夹角的范围在3度以下。

10.根据权利要求1所述的一种离轴光学系统，其特征在于，

所述第一光学件包括

第一相对端，所述第一相对端与所述第二光学件相对；第一相对端包括第一横向延伸部，所述第一横向延伸部从所述第一光学件的侧面向外延伸；

所述第二光学件包括

第二相对端，所述第二相对端与所述第一光学件相对；第二相对端包括第二横向延伸部，所述第二横向延伸部从所述第二光学件的侧面横向延伸，与所述第一横向延伸部彼此间隔布置；

所述调节件设置在所述第一横向延伸部和所述第二横向延伸部之间；所述调节件的第一支撑面和第二支撑面分别至少部分地与所述第一横向延伸部以及所述第二横向延伸部接触。

11.根据权利要求10所述的一种离轴光学系统，其特征在于，还包括支撑套，所述支撑套设置在所述第一横向延伸部和第二横向延伸部之间；所述支撑套与所述第二光学件相对固定地设置；

所述调节件,套设在所述支撑套的外侧，所述调节件纵向的第一支撑面和第二支撑面，分别至少部分地与所述第一横向延伸部以及所述第二横向延伸部接触。

12.根据权利要求11所述的一种离轴光学系统，其特征在于，所述调节件与所述支撑套的相邻表面之间设置有滚珠。