[發明專利]一種高精度紅外成像系統像面對接方法

有效

• 申請號: 201710073811.8
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106706139B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 武力;曹劍中;劉偉;淡佳偉;屈波;楊凱;黨艷玲;何月娜
• 申請（專利權）人: 西安中科飛圖光電科技有限公司
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G01J5/08;G01J5/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發明涉及一種高精度紅外成像系統像面對接裝置及方法，應用于航空、航天領域紅外光學成像系統的像面對接、穿心。

背景技術

紅外光學成像系統與紅外成像焦平面組成的紅外成像相機是航天、航空領域飛行器的重要組件，為各類任務提供視頻圖像，便于地面的監測和控制。紅外光學成像系統對其光學系統光軸和成像焦平面靶面中心法線的重合度精度要求非常高，如何在紅外成像設備裝配過程中保證上述指標要求成為決定紅外成像設備成像質量和測量精度的重要環節。

發明內容

為了解決現有的紅外光學鏡頭和紅外成像焦平面穿心過程中無法保證光學鏡頭光軸和焦平面靶面中心法線的重合精度的技術問題，本發明提供了一種高精度紅外成像系統像面對接裝置及方法。

本發明的技術解決方案是：一種高精度紅外成像系統的像面對接裝置，其特殊之處在于：包括顯示器和水平設置的光學導軌，所述光學導軌上依次安裝有紅外圖像探測器、紅外光學成像鏡頭和平行光管；

所述圖像探測器通過組合移動臺與光學導軌相連；所述圖像探測器包括朝向紅外光學成像鏡頭的圖像探測器焦平面，所述圖像探測器與顯示器相連；

所述紅外光學成像鏡頭通過組合移動臺與光學導軌相連；

所述平行光管通過平行光管支架與光學導軌相連；

所述平行光管支架和組合移動臺均可進行三維平動和轉動。

較佳的，上述平行光管為安裝有分劃板的紅外自準直平行光管，所述分劃板為十字叉絲。

較佳的，上述顯示器為顯示區域中央位置自生成電十字絲顯示器。

本發明還提供一種高精度紅外成像系統像面對接方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1)平行光管光軸與導軌平行度的調整：

將平行光管通過平行光管支架安裝于光學導軌一端的滑塊上；調節平行光管支架，使平行光管的光軸與光學導軌平行，然后固定平行光管；

2)平行光管光軸與圖像探測器焦平面垂直度的調整：

將圖像探測器通過組合移動臺安裝于光學導軌的另一端；調節固定圖像探測器的組合移動臺，使自準直平行光管發出的光經十字分劃板后所形成的十字絲通過圖像探測器表面反射回來后與平行光管的十字絲像重合，然后固定圖像探測器，完成平行光管光軸與圖像探測器焦平面垂直度的調整；

3)光學鏡頭成像面與圖像探測器焦平面重合度的調整：

在圖像探測器和平行光管之間，通過組合移動臺將光學鏡頭安裝于導軌上；將圖像探測器與顯示器相連，沿光學導軌移動光學鏡頭，使顯示器上生成清晰的圖像，完成光學鏡頭成像面與圖像探測器焦平面重合度調整；

4)光學鏡頭光軸與圖像探測器焦平面中心法線重合度的調整：

調節固定光學鏡頭的組合移動臺，使自準直平行光管的光源通過十字分劃板后發出的平行光經光學鏡頭所成的十字絲像與自生成電十字絲顯示器中心的十字絲重合，然后固定光學鏡頭，完成光學鏡頭光軸與圖像探測器焦平面中心法線重合度的調整。

較佳的，上述平行光管為安裝有分劃板的紅外自準直平行光管。

步驟2)中的調節方法是：自準直平行光管發出的光經十字分劃板后到達圖像探測器的表面，調節組合移動臺使圖像探測器表面所反射的十字分劃板的像和平行光管分劃板像相重合。

上述分劃板為十字叉絲。

較佳的，上述顯示器為顯示區域中央位置自生成電十字絲顯示器。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明紅外成像系統穿心裝置結構簡單，操作方便，可廣泛應用于工程實踐中，尤其是大批量生產科研任務中；

(2)本發明提供的裝置及方法減少了機械測量和裝配帶來的誤差，穿心精度高，可以取得良好的成像效果；

(3)本發明提供的像面對接裝置及方法減少了機械測量和裝配帶來的誤差，穿心精度高，可以取得良好的成像效果。

附圖說明

圖1為本發明像面對接裝置的較佳實施例結構示意圖。

圖2為平行光管與光學導軌平行調節示意圖。

圖3為平行光管與圖像探測器焦平面垂直度調節示意圖。

圖4為紅外光學成像鏡頭與圖像探測器焦平面重合度調節示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明提供一種高精度紅外成像系統像面對接裝置，其較佳實施例的結構包括顯示器9和水平設置的光學導軌1，光學導軌1上依次安裝有紅外圖像探測器7、紅外光學成像鏡頭5和平行光管3。