[實用新型]一種目標模擬裝置

有效

• 申請號: 201220747439.7
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203011670U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 周艷;趙建科;徐亮;劉峰;張潔
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本實用新型涉及一種目標模擬裝置，尤其是一種用于測試光學系統或者相機成像質量的目標模擬裝置。

背景技術

隨著載人航天計劃的逐步實施，飛船之間以及飛船與空間艙之間的交會對接會變得越來越普遍，這就要求用于對接的光學系統能夠觀察的不僅僅是無窮遠的目標，其物距范圍變得越來越寬，可以同時看清幾米直到無窮遠的目標；同時飛船內外使用的攝像裝置，也是用來觀察有限距離目標的。目前有限距離成像的光學系統被廣泛的應用于航天領域，并且使用范圍越來越廣泛。為了測試光學系統的這種成像能力，在實驗室必須能夠提供用于成像質量測試的目標模擬裝置用以驗證。傳統用來模擬目標的方法有兩種：一種是使用平行光管模擬無窮遠目標，只能對無限共軛成像光學系統進行標定，平行光管分劃板的制作比較復雜，并且不同的被測系統需要不同尺寸的分劃板，制作周期長且費用高。另外一種就是在近距離處擺放目標，模擬有限距離目標，此方法弊端較多：目標需要臨時搭建，費時費力；穩定性、重復性均不好；無法保證與被測光學系統同軸；每變換一個物距就要重新搭建一次；給出的物距準確度低，一般在幾十毫米；并且受實驗室條件限制，不能夠提供十幾米以上物距的目標。

發明內容

本實用新型提出了一種能連續提供近距離到無窮遠目標模擬裝置，解決了現有光學系統或者相機在可變物距條件下，不能連續提供目標對其成像質量精確標定的難題。

本實用新型采用的技術解決方案如下：

一種目標模擬裝置，包括模擬物鏡、投影屏、分光棱鏡、目標發生器和光源，所述模擬物鏡、投影屏、分光棱鏡、目標發生器依次同軸設置，所述分光棱鏡將光源發出的光反射到投影屏上，并將目標發生器產生的目標透射到投影屏上，所述投影屏、分光棱鏡、目標發生器和光源均固定于平移臺上，所述平移臺可相對于模擬物鏡運動。

分光棱鏡和目標發生器之間還同軸設置有變倍物鏡。

投影屏、分光棱鏡、目標發生器和光源均固定于第二鏡筒內，第二鏡筒固定在可移動的平移臺上。

模擬物鏡固定于第一鏡筒內，所述第一鏡筒和平移臺均設置于二維轉臺上。

目標發生器由計算機控制生成原始目標。

二維轉臺和平移臺的位置移動由計算機控制。

使用時，將模擬物鏡放置于被測系統與最終目標之間，調節最終目標至模擬物鏡的焦平面位置，此時從模擬物鏡出光口發出的是平行光，可以模擬無窮遠目標，將此時最終目標的位置記為零點；調節目標向靠近物鏡方向移動時，模擬的就是有限距離目標，模擬的距離由公式得到，其中L是所需要模擬的有限距離，單位mm；f是模擬物鏡焦距，單位mm；Δ是目標相對于零點移動的距離，單位mm。

本實用新型的優點在于：

1、僅采用一套設備，就可以給出空間任意位置的目標，即可以連續提供近距離目標和對無窮遠目標的模擬，不需要重新搭建平臺，同時模擬的距離精度在毫米量級，工作效率大幅度提高，適用于批量化檢驗，節省了成本和時間，解決了實驗室內無法對任意物距的有限共軛成像系統進行像質標定的難題。

2、本裝置可以用于標定光學系統或者相機在可變物距條件下的成像質量；采用該裝置模擬有限距離目標時，穩定性高、重復性好，可以提供任意距離的目標；

3、該裝置可以通過計算機控制目標發生器繪制任何形狀、任何大小的圖形在投影屏上顯示，進行目標模擬，并且目標可以根據需要實時更換，省去制作各種分劃板的繁瑣事宜。

4、使用本裝置，目標發生器可以實時產生任意形狀目標，配合變倍物鏡使得目標的生成既方便精度又高，比如尺寸太小的星孔是很難制作的，我們就可以使用用于成像質量測試的目標模擬裝置先產生一個較大的星孔，再通過變倍物鏡縮小來得到一個較小的星孔。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖；

其中：1—被測系統；2—模擬物鏡；3—第一鏡筒；?4—第二鏡筒；5—投影屏；?6—分光棱鏡?；7—變倍物鏡；8—目標發生器；9—二維轉臺；?10—光源；11—平移臺；12—計算機。

具體實施方式

一種用于成像質量測試的目標模擬方法，包括以下步驟：

1】形成模擬所需要的最終目標；包括但不限于以下兩種方法：

方法一：光源照亮分劃板形成模擬所需要的最終目標，分劃板可以是不同形狀的。

方法二：由目標發生器產生原始目標，經分光棱鏡透射到投影屏上，分光棱鏡同時將光源發出的光反射到投影屏上，形成模擬所需要的最終目標。

較佳的，計算機控制目標發生器產生被測系統所需要的目標。