專利名稱：寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種針對光電跟蹤儀器多個傳遞不同波段光波的光學(xué)分系統(tǒng)的瞄準線(光軸)，極其整個儀器安裝機械基準軸之間一致性(平行性或角偏差)進行檢測和標(biāo)定的裝置。
背景技術(shù)：
目前，大型的光電儀器都是由多個光學(xué)分系統(tǒng)組成，每個光學(xué)分系統(tǒng)傳遞不同波段的光波，用不同傳感器接收所傳遞波段的光波。整個光電儀器有自身的安裝機械基準軸，各光學(xué)分系統(tǒng)也有各自的光軸。由于受各零部件設(shè)計尺寸、加工精度及組裝過程存在的各種因素的影響，各光學(xué)分系統(tǒng)光軸之間、各光學(xué)分系統(tǒng)光軸與整個儀器安裝機械基準軸之間并不能完全保證一致，因而導(dǎo)致儀器精度和性能達不到設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決大型的光電儀器各光學(xué)分系統(tǒng)光軸之間、各光學(xué)分系統(tǒng)光軸與整個儀器安裝機械基準軸之間不能完全保證一致的問題，本實用新型提供一種寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，對各光學(xué)分系統(tǒng)光軸和儀器安裝機械基準軸平行性或角偏差進行檢測和標(biāo)定。
本實用新型結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括參考平面反射鏡1，平行光管2，可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3，遠紅外光學(xué)系統(tǒng)4，中紅外光學(xué)系統(tǒng)5，大視場CCD接收系統(tǒng)6，小視場CCD接收系統(tǒng)7，滑車8，導(dǎo)軌9；參考平面反射鏡1貼在被檢系統(tǒng)的機械基準軸上，其法線與被檢系統(tǒng)的機械基準軸平行；平行光管2其中一個通光孔對準被檢系統(tǒng)的光軸，并且平行光管2的光軸與被檢系統(tǒng)的機械基準軸平行；可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3、遠紅外光學(xué)系統(tǒng)4、中紅外光學(xué)系統(tǒng)5、大視場CCD接收系統(tǒng)6、小視場CCD接收系統(tǒng)7安裝在導(dǎo)軌9上的滑車8上，可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3的第一目標(biāo)板12、遠紅外光學(xué)系統(tǒng)4的第二目標(biāo)板15、中紅外光學(xué)系統(tǒng)5的第三目標(biāo)板17、大視場CCD接收系統(tǒng)6的毛玻璃板19、小視場CCD接收系統(tǒng)7的第二衰減片23，均可通過滑車8在導(dǎo)軌9上的移動調(diào)整至平行光管2的像面上。
有益效果本實用新型可對被檢系統(tǒng)的0.4～0.9μm可見光光學(xué)分系統(tǒng)、9～13μm遠紅外光學(xué)分系統(tǒng)、3～5μm中紅外分光學(xué)系統(tǒng)、1.06μm激光光學(xué)分系統(tǒng)光軸與被檢系統(tǒng)的基準機械軸平行性進行檢測和標(biāo)定，便于被檢系統(tǒng)在組裝過程中對基準機械軸和各光學(xué)分系統(tǒng)的光軸進行調(diào)整，從而使被檢系統(tǒng)的精度和性能達到設(shè)計要求。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，也是說明書摘要附圖。圖中1為參考平面反射鏡，2平行光管，3可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)，4遠紅外光學(xué)系統(tǒng)，5中紅外光學(xué)系統(tǒng)，6大視場CCD接收系統(tǒng)，7小視場CCD接收系統(tǒng)，8滑車，9導(dǎo)軌，10離軸拋物面反射鏡，11平面反射鏡，12第一目標(biāo)板、13聚光鏡、14鹵素?zé)簟?5第二目標(biāo)板、16為9～13μm黑體光管、17第三目標(biāo)板、18為3～5μm黑體光管、19毛玻璃板、20第一衰減片、21縮小物鏡、22大視場CCD接收器、23第二衰減片、24小視場CCD接收器、25被檢系統(tǒng)。
具體實施方式
參考平面反射鏡1采用高質(zhì)量的平面反射鏡。
平行光管2采用反射式平行光管，其主鏡為離軸拋物面反射鏡10，在離軸拋物面反射鏡10的像面附近加平面反射鏡11，把離軸拋物面反射鏡10會聚的焦點折轉(zhuǎn)到該像面，像面與平行光管2的光軸平行，以便消除雜光干擾。離軸拋物面反射鏡10選擇尺寸為口徑φ400mm，焦距f＝4000mm。
可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3由第一目標(biāo)板12、聚光鏡13、鹵素?zé)?4組成；聚光鏡13置于第一目標(biāo)板12與鹵素?zé)?4之間，且第一目標(biāo)板12垂直于聚光鏡13的光軸，第一目標(biāo)板12可采用十字絲板或星點孔板等。
遠紅外光學(xué)系統(tǒng)4由第二目標(biāo)板15和9～13μm黑體光管16組成，9～13μm黑體光管16的光軸對準第二目標(biāo)板15。第二目標(biāo)板15采用星點孔板或狹縫。
中紅外光學(xué)系統(tǒng)5由第三目標(biāo)板17和3～5μm黑體光管18組成，3～5μm黑體光管18的光軸對準第三目標(biāo)板17。第三目標(biāo)板17采用星點孔板或狹縫。
大視場CCD接收系統(tǒng)6由毛玻璃板19、第一衰減片20、縮小物鏡21、大視場CCD接收器22組成，毛玻璃板19、第一衰減片20、縮小物鏡21、大視場CCD接收器22順序放置，毛玻璃板19、第一衰減片20、大視場CCD接收器22垂直于縮小物鏡21光軸，且大視場CCD接收器22位于縮小物鏡21的焦平面上。其中毛玻璃板19采用直徑為φ60mm，縮小物鏡21采用6倍聚光鏡，大視場CCD接收器22采用1/2″CCD靶面。
小視場CCD接收系統(tǒng)7由第二衰減片23和小視場CCD接收器24組成。小視場CCD接收器24位于第二衰減片23相對于平行光管2中平面反射鏡11的另一側(cè)，小視場CCD接收器24與第二衰減片23平行放置。小視場CCD接收器24采用1英寸CCD靶面。
本實用新型的工作過程在導(dǎo)軌9上移動滑車8使可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3的第一目標(biāo)板12位于平行光管2的像面上。將平行光管2對準被檢系統(tǒng)基準機械軸；這時先在被檢系統(tǒng)的基準機械軸上貼一塊高質(zhì)量的參考平面反射鏡1，以此參考平面反射鏡1的法線作為被檢系統(tǒng)的基準機械軸。目視瞄準可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)3像面上由參考平面反射鏡1返回的像，使其與事先標(biāo)定好的第一目標(biāo)板12的中心重合，則認為被檢系統(tǒng)基準機械軸與平行光管2光軸平行。用聚光鏡13匯聚鹵素?zé)?4發(fā)出的發(fā)散光，使其照射在第一目標(biāo)板12上，第一目標(biāo)板12經(jīng)平行光管2傳遞，成像在被檢系統(tǒng)的可見光光學(xué)分系統(tǒng)的監(jiān)視器上，根據(jù)第一目標(biāo)板12所成像的中心點與可見光光學(xué)分系統(tǒng)的中心之間距離標(biāo)定和調(diào)整被檢系統(tǒng)可見光光學(xué)分系統(tǒng)，使其光軸與被檢系統(tǒng)的基準機械軸平行。
在導(dǎo)軌9上移動滑車8使遠紅外光學(xué)系統(tǒng)4的第二目標(biāo)板15位于平行光管2的像面上，用紅外9～13μm黑體光管16照明，使第二目標(biāo)板15經(jīng)平行光管2傳遞，成像在被檢系統(tǒng)的遠紅外光學(xué)分系統(tǒng)的監(jiān)視器上，根據(jù)第二目標(biāo)板15所成像的中心點與遠紅外光學(xué)分系統(tǒng)中心之間的距離標(biāo)定和調(diào)整被檢系統(tǒng)的遠紅外光學(xué)分系統(tǒng)，使其光軸與被檢系統(tǒng)的基準機械軸平行。
在導(dǎo)軌9上移動滑車8使中紅外光學(xué)系統(tǒng)5的目標(biāo)板17位于平行光管2的像面上，用紅外3～5μm黑體光管18照明，使第三目標(biāo)板17經(jīng)平行光管2傳遞，成像在被檢系統(tǒng)的中紅外光學(xué)分系統(tǒng)的監(jiān)視器上，根據(jù)第三目標(biāo)板17所成像的中心點與中紅外光學(xué)分系統(tǒng)中心之間的距離標(biāo)定和調(diào)整被檢系統(tǒng)的中紅外光學(xué)分系統(tǒng)，使其光軸與被檢系統(tǒng)的基準機械軸平行。
在導(dǎo)軌9上移動滑車8使大視場CCD接收系統(tǒng)6的毛玻璃板19位于平行光管2的像面上，毛玻璃板19接收被檢系統(tǒng)的激光光學(xué)分系統(tǒng)1.06μm激光器發(fā)出并成像在平行光管2像面上的光點，毛玻璃板19散射的激光經(jīng)第一衰減片20和縮小物鏡21成像在1/2″CCD靶面上。在電視監(jiān)視器上觀察光點位置，粗調(diào)激光光學(xué)分系統(tǒng)激光器的光軸。
在導(dǎo)軌9上移動滑車8使小視場CCD接收系統(tǒng)7的第二衰減片23位于平行光管2的像面上，第二衰減片23接收被檢系統(tǒng)的激光光學(xué)分系統(tǒng)1.06μm激光器發(fā)出的激光在平行光管2像面形成的光點，激光經(jīng)第二衰減片23衰減后成像在1英寸CCD靶面上，將1英寸CCD靶面上的光點光強分布信息存到計算機。計算機可算出光點能量中心在CCD靶面上的位置坐標(biāo)，從而可換算成激光光學(xué)分系統(tǒng)光軸與基準機械軸的角偏差，進而對兩軸的平行性進行標(biāo)定和調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其特征在于包括參考平面反射鏡(1)，平行光管(2)，可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)(3)，遠紅外光學(xué)系統(tǒng)(4)，中紅外光學(xué)系統(tǒng)(5)，大視場CCD接收系統(tǒng)(6)，小視場CCD接收系統(tǒng)(7)，滑車(8)，導(dǎo)軌(9)；參考平面反射鏡(1)貼在被檢系統(tǒng)的機械基準軸上，其法線與被檢系統(tǒng)的機械基準軸平行；平行光管(2)其中一個通光孔對準被檢系統(tǒng)的光軸，并且平行光管(2)的光軸與被檢系統(tǒng)的機械基準軸平行；可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)(3)、遠紅外光學(xué)系統(tǒng)(4)、中紅外光學(xué)系統(tǒng)(5)、大視場CCD接收系統(tǒng)(6)、小視場CCD接收系統(tǒng)(7)安裝在導(dǎo)軌(9)上的滑車(8)上，可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)(3)的第一目標(biāo)板(12)、遠紅外光學(xué)系統(tǒng)(4)的第二目標(biāo)板(15)、中紅外光學(xué)系統(tǒng)(5)的第三目標(biāo)板(17)、大視場CCD接收系統(tǒng)(6)的毛玻璃板(19)、小視場CCD接收系統(tǒng)(7)的第二衰減片(23)，均可通過滑車(8)在導(dǎo)軌(9)上的移動調(diào)整至平行光管(2)的像面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其特征在于平行光管(2)采用反射式平行光管，其主鏡為離軸拋物面反射鏡(10)，在離軸拋物面反射鏡(10)的像面附近加平面反射鏡(11)，把離軸拋物面反射鏡(10)會聚的焦點折轉(zhuǎn)到該像面，像面與平行光管(2)的光軸平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其特征在于可見光自準瞄準光學(xué)系統(tǒng)(3)由第一目標(biāo)板(12)、聚光鏡(13)、鹵素?zé)?14)組成；聚光鏡(13)置于第一目標(biāo)板(12)與鹵素?zé)?14)之間，且第一目標(biāo)板(12)垂直于聚光鏡(13)的光軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其特征在于遠紅外光學(xué)系統(tǒng)(4)由第二目標(biāo)板(15)和9～13μm黑體光管(16)組成，9～13μm黑體光管(16)的光軸對準第二目標(biāo)板(15)；中紅外光學(xué)系統(tǒng)(5)由第三目標(biāo)板(17)和3～5μm黑體光管(18)組成，3～5μm黑體光管(18)的光軸對準第三目標(biāo)板(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其特征在于大視場CCD接收系統(tǒng)(6)由毛玻璃板(19)、第一衰減片(20)、縮小物鏡(21)、大視場CCD接收器(22)組成；毛玻璃板(19)、第一衰減片(20)、縮小物鏡(21)、大視場CCD接收器(22)順序放置，毛玻璃板(19)、第一衰減片(20)、大視場CCD接收器(22)垂直于縮小物鏡(21)光軸，且大視場CCD接收器(22)位于縮小物鏡(21)的焦平面上；小視場CCD接收系統(tǒng)(7)由第二衰減片(23)和小視場CCD接收器(24)組成；小視場CCD接收器(24)位于第二衰減片(23)相對于平行光管(2)中平面反射鏡(11)的另一側(cè)，小視場CCD接收器(24)與第二衰減片(23)平行放置。
專利摘要本實用新型屬于光學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種寬帶多傳感器光電儀器光軸檢測裝置，其采用的技術(shù)方案為將不同波長范圍的裝置安裝在導(dǎo)軌上，通過調(diào)整系統(tǒng)使其上的焦面部件移動至平行光管的焦面上，焦面部件可以是十字絲或星點孔，也可以是接收激光光斑的CCD接收系統(tǒng)組件；利用平行光管使十字絲或星點孔成像在被測系統(tǒng)各光學(xué)分系統(tǒng)顯示器上、使CCD接收系統(tǒng)接收被測系統(tǒng)激光分系統(tǒng)發(fā)出的激光，從而實現(xiàn)各光學(xué)分系統(tǒng)的光軸及被測系統(tǒng)安裝機械基準軸之間一致性的檢測與標(biāo)定，便于被檢系統(tǒng)在組裝過程中對基準機械軸和各光學(xué)分系統(tǒng)的光軸進行調(diào)整，從而使被檢系統(tǒng)的精度和性能達到設(shè)計要求。
文檔編號G01M11/00GK2869777SQ20062002818
公開日2007年2月14日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者周興義, 馬軍 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所