[發明專利]一種自動檢焦裝置及航空相機

有效

• 申請號: 201811592004.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109581619B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張景國;張洪文;于春風;張雷;李昕陽;楊永明
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28;G02B7/04
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

本發明公開了一種自動檢焦裝置以及航空相機。該自動檢焦裝置，應用于航空相機，所述航空相機包括掃描反射鏡和探測器，該裝置包括：檢焦光源，用于產生檢焦光線；檢焦反射鏡組件，可與所述掃描反射鏡配合使所述檢焦光源產生的檢焦光線進入所述航空相機的成像系統成像，所述探測器對成像系統所成的像進行采集；調焦裝置，用于調節所述航空相機的焦距；以及控制器，用于控制所述檢焦反射鏡組件是否與所述掃描反射鏡配合以啟動或完成檢焦和根據所述探測器采集的像控制所述調焦裝置運動使所述探測器采集的像清晰。該自動檢焦裝置具有重復定位精度高、穩定性好等優點，實現實時精確檢焦。

技術領域

本發明涉及光學成像技術領域，特別是涉及一種自動檢焦裝置及航空相機。

背景技術

近年來，紅外航空相機逐步由短焦距、低分辨率向長焦距、高分辨率方向發展，航空相機工作時所處的環境變化迅速且復雜，航空相機在空中成像時，由于溫度、大氣壓力和照相距離的變化會造成離焦的現象，嚴重影響圖像的清晰度和分辨率，長焦距相機尤其如此。所以要獲得高清晰度的圖像，就需要相機在拍照前，進行自動檢調焦。目前，航空相機上常用的檢調焦方法為光電自準直式，采用在像面上放置一個光柵作為目標，通過光學系統成像后，再通過一個反射鏡將其反射回到像面上，使用光敏元件接收，通過接收到的能量來判斷焦面。但是，每個焦面位置都需要進行光敏元件反饋電壓值的采集和分析，并根據多個焦面位置的對應電壓值的大小判斷焦面位置從而獲得調焦鏡的移動方向，由于反射鏡擺動速度變化、相機自身姿態控制、飛機姿態變化等原因，多個焦面位置的電壓值可能會受到干擾，實際電壓值會發生偏離，降低檢焦精度。

發明內容

為了解決現有技術存在檢焦精度較低的技術問題，本發明實施例提供了一種自動檢焦裝置以及航空相機，能夠實現航空相機自動高精度檢焦。

第一方面提供一種自動檢焦裝置，該自動檢焦裝置應用于航空相機，所述航空相機包括掃描反射鏡和探測器，其中，包括：

檢焦光源，用于產生檢焦光線；

檢焦反射鏡組件，可與所述掃描反射鏡配合使所述檢焦光源產生的檢焦光線進入所述航空相機的成像系統成像，所述探測器對成像系統所成的像進行采集；

調焦裝置，用于調節所述航空相機的焦距；以及

控制器，用于控制所述檢焦反射鏡組件是否與所述掃描反射鏡配合以啟動或完成檢焦和根據所述探測器采集的像控制所述調焦裝置運動使所述探測器采集的像清晰。

結合第一方面的實現方式，所述檢焦光源包括黑體靶標，所述自動檢焦裝置還包括共軛透鏡組件，所述共軛透鏡組件位于所述黑體靶標和所述檢焦反射鏡組件之間；所述黑體靶標產生的光線經過所述共軛透鏡組件到達所述檢焦反射鏡組件。

結合第一方面的實現方式，所述檢焦反射鏡組件包括與所述控制器連接的檢焦電機、與所述檢焦電機連接的檢焦傳動軸和固定在所述檢焦傳動軸上的檢焦反射鏡，所述檢焦反射鏡在檢焦電機的帶動下可以進入或者退出所述航空相機的光路。

結合第一方面的實現方式，所述檢焦反射鏡組件還包括設置在所述檢焦傳動軸上的檢焦傳動齒輪、固定在所述航空相機上的第一電限位、固定在所述航空相機上的第二電限位；所述檢焦反射鏡進入所述航空相機的光路時，所述檢焦傳動齒輪與第一電限位接觸；所述檢焦反射鏡退出所述航空相機的光路時，所述檢焦傳動齒輪與第二電限位接觸。

結合第一方面的實現方式，所述檢焦反射鏡組件還包括固定在所述航空相機上的第一限位磁鐵和固定在所述航空相機上的第二限位磁鐵；所述檢焦反射鏡進入所述航空相機的光路時，所述檢焦反射鏡與所述第一限位磁鐵吸合；所述檢焦反射鏡退出所述航空相機的光路時，所述檢焦反射鏡與所述第二限位磁鐵吸合。

結合第一方面的實現方式，還包括與控制器連接的編碼器，所述編碼器安裝在所述調焦裝置上。