[發(fā)明專利]用于調(diào)整天文望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)共焦的調(diào)焦相機及其調(diào)焦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610072889.3
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105589191B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁沭;付玉;許方宇;李正剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院云南天文臺
• 主分類號: G02B23/00
• 分類號: G02B23/00;G02B7/04
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司53100
• 代理人: 陳左

1.采用調(diào)焦相機（8）來調(diào)整安裝在鏡架上的天文望遠(yuǎn)鏡（9）及其終端儀器共焦的方法，所述的調(diào)焦相機（8）包括機殼（1），機殼（1）前端安裝有鏡頭，所述鏡頭包括圓筒狀的鏡筒（2）以及安裝在鏡筒（2）內(nèi)的圓筒狀鏡室（3），鏡室（3）的外周面上設(shè)置有外螺紋，鏡筒（2）的內(nèi)周面上設(shè)置有內(nèi)螺紋，鏡室（3）上的外螺紋螺紋連接在鏡筒（2）上的內(nèi)螺紋上；

所述終端儀器包括光譜儀（14）和成像系統(tǒng)（11），所述天文望遠(yuǎn)鏡（9）位于光譜儀（14）的前端，成像系統(tǒng)（11）位于光譜儀（14）的前端左側(cè)或前端右側(cè)，光譜儀（14）的光軸與天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸位于同一條直線上，光譜儀（14）中的狹縫（13）位于天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸方向上的焦面上，成像系統(tǒng)（11）的光軸垂直于天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸，光譜儀（14）與天文望遠(yuǎn)鏡（9）之間設(shè)置有分光鏡（12），分光鏡（12）位于成像系統(tǒng)（11）的光軸方向與天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸方向相交處，分光鏡（12）的鏡面與天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸之間具有45度的夾角，經(jīng)天文望遠(yuǎn)鏡（9）后進(jìn)入分光鏡（12）的入射光束被分光鏡（12）分為透射光束和反射光束，其中透射光束進(jìn)入光譜儀（14），反射光束進(jìn)入成像系統(tǒng)（11）；

其特征在于：

所述鏡筒（2）內(nèi)安裝有第一復(fù)消色差透鏡和第二復(fù)消色差透鏡，第一復(fù)消色差透鏡包括第一平凹透鏡（7）以及嵌套在第一平凹透鏡（7）的凹形光學(xué)面中的第一凸透鏡（6），第二復(fù)消色差透鏡包括第二平凹透鏡（4）以及嵌套在第二平凹透鏡（4）的凹形光學(xué)面中的第二凸透鏡（5），第一平凹透鏡（7）和第二平凹透鏡（4）均位于外側(cè)，第一凸透鏡（6）和第二凸透鏡（5）均位于內(nèi)側(cè)；

調(diào)焦方法包括以下順序步驟：

步驟1：將鏡架上的天文望遠(yuǎn)鏡（9）撤去，在安裝天文望遠(yuǎn)鏡（9）的位置安裝所述調(diào)焦相機（8），通過調(diào)整使調(diào)焦相機（8）的光軸與光譜儀（14）的光軸位于同一條直線上，然后通過旋轉(zhuǎn)調(diào)焦相機（8）的鏡筒來調(diào)整相機的焦距，使得光譜儀（14）的狹縫（13）在調(diào)焦相機（8）中成清晰像；

步驟2：保持調(diào)焦相機（8）的安裝位置不變，在成像系統(tǒng)（11）的物方焦面位置（10）安裝小孔板（15），小孔板（15）上設(shè)置有通孔，沿成像系統(tǒng)（11）的光軸方向調(diào)整小孔板（15）的位置，直到小孔板（15）在調(diào)焦相機（8）中成清晰像，此時小孔板（15）與狹縫（13）像同時清晰，成像系統(tǒng)（11）的焦面位置與光譜儀（14）的焦面位置有了共同的參照物；

步驟3：保持小孔板（15）的安裝位置不變，沿成像系統(tǒng)（11）的光軸方向調(diào)整成像系統(tǒng)（11）的位置，直到小孔板（15）在成像系統(tǒng)（11）中成清晰像；

步驟4：撤去小孔板（15）和調(diào)焦相機（8），重新安裝天文望遠(yuǎn)鏡（9），啟動天文望遠(yuǎn)鏡（9），指向觀測目標(biāo)，沿天文望遠(yuǎn)鏡（9）的光軸方向調(diào)整天文望遠(yuǎn)鏡（9）的位置，直至觀測目標(biāo)在成像系統(tǒng)（11）中成清晰像，此時天文望遠(yuǎn)鏡（9）與成像系統(tǒng)（11）共焦面，也與光譜儀（14）共焦面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用調(diào)焦相機（8）來調(diào)整安裝在鏡架上的天文望遠(yuǎn)鏡（9）及其終端儀器共焦的方法，其特征在于：所述機殼（1）內(nèi)的成像靶面上安裝有CMOS圖像傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用調(diào)焦相機（8）來調(diào)整安裝在鏡架上的天文望遠(yuǎn)鏡（9）及其終端儀器共焦的方法，其特征在于：所述鏡筒（2）上的內(nèi)螺紋的公稱直徑小于等于40毫米，鏡筒（2）上的內(nèi)螺紋的牙距小于等于0 .75毫米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用調(diào)焦相機（8）來調(diào)整安裝在鏡架上的天文望遠(yuǎn)鏡（9）及其終端儀器共焦的方法，其特征在于：

所述步驟1中，在光譜儀（14）后端設(shè)置白光光源，通過白光光源照亮光譜儀（14）的狹縫（13），白光透過狹縫（13），經(jīng)過分光鏡（12）透射成像在調(diào)焦相機（8）中，然后通過旋轉(zhuǎn)調(diào)焦相機（8）的鏡筒（2）來調(diào)整相機的焦距，使得光譜儀（14）的狹縫（13）在調(diào)焦相機（8）中成清晰像，然后將光譜儀（14）后端的白光光源撤去；

所述步驟2中，在成像系統(tǒng)（11）與小孔板（15）之間設(shè)置白光光源，通過白光光源照亮小孔板（15），白光透過小孔板（15），經(jīng)過分光鏡（12）反射，使小孔定標(biāo)板在調(diào)焦相機（8）中成像，沿成像系統(tǒng)（11）的光軸方向調(diào)整小孔板（15）的位置，直到小孔板（15）在調(diào)焦相機（8）中成清晰像，然后將成像系統(tǒng)（11）與小孔板（15）之間設(shè)置的白光光源撤去。