The invention provides a method for detecting the influence of gravity on the optical axis of a lens. A light source and a receiving device are mounted on the focal plane of the optical lens by using the self-collimation technique of the lens optical system, and a small plane mirror and a pyramid prism are added at the entrance of the lens. The image centroid algorithm is used to determine the center position of the spot formed by the reflected light of the small plane mirror on the receiving device and the reference spot formed by the light of the pyramidal prism mirror.
【技术实现步骤摘要】
一种重力对镜头光轴指向影响的检测方法
本专利技术属于光学遥感器
,涉及一种对光学镜头光轴指向变化的检测方法。
技术介绍
光学镜头光轴指向检测是空间光学遥感器光学镜头装调过程中必不可少的重要环节。大口径长焦距光学镜头中反射镜尺寸大、面形质量要求高、反射镜之间的相对位置固定困难。在装调测试研制过程中受外部环境的影响,如温度环境变化等,光学镜头光轴将发生变化。为了实时检测不同环境条件下光学系统光轴的变化,需要在装调、测试过程中实时检测镜头光轴指向的变化。同时,光学镜头一般在光轴水平状态下进行装调,由于镜头在光轴方向尺寸较大,这时反射镜和支撑结构受重力作用的影响较大,光轴指向相对在轨状态有较大差异;而光轴竖直状态下反射镜和支撑结构受重力影响相对较小,反射镜的相对位置关系和光轴的指向更接近光学遥感器在太空失重的状态,但是在光轴竖直时光轴指向的变化采用传统的方法难以进行检测,为此需要在光轴水平状态下装调,在光轴竖直状态下检测光轴指向的变化以评估空间光学镜头在太空失重环境下光轴指向的变化。目前光轴指向变化检测普遍采用的方法是镜头装调完成后,在结构件上引出基准镜,同时在镜头的焦面处放置一个模拟焦面,在镜头光轴指向发生变化时,用经纬仪瞄准模拟焦面中心靶标和引出基准镜的关系,检测光学系统的光轴指向。这种方法存在以下缺点:1.受经纬仪检测条件的限制,在光轴竖直状态下(入光口向上时),无法检测光轴的变化;2.检测精度较低,只能达到10角秒左右;3.模拟焦面受重力作用和热作用时,相对光学镜头可能产生位移使光轴位置变化测量不准确;4.检测效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技 ...
【技术保护点】
1.一种重力对镜头光轴指向影响的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:选择接收器件(6)的像元尺寸和有效感光面面积;步骤二:选择LCD光源(1)的功率,确定平面反射镜(4)和角锥棱镜(5)的反射面积;步骤三:在镜头(3)的焦面位置处安装接收器件(6)、LCD光源(1)和半反半透棱镜(2),LCD光源(1)发出的光经过半反半透棱镜(2)后进入接收器件(6)和镜头(3);调整LCD光源(1)和接收器件(6)的位置,使接收器件(6)和LCD光源(1)在镜头焦深范围内,固定接收器件(6)、LCD光源(1)和半反半透棱(2);步骤四:在镜头(3)出光口边缘位置安装平面反射镜(4)和角锥反射镜(5);调整平面反射镜(4)和角锥棱镜(5)的位置,使通过平面反射镜(4)反射的光和通过角锥棱镜(5)反射的光分布成像在接收器件(6)的不同位置且光斑位置靠近接收器件(6)中心像元,固定平面反射镜(4)和角锥棱镜(5);步骤五:在镜头(3)光轴水平状态下,将镜头(3)放置在隔振平台上稳定静止后,关闭环境内其他杂光,开启LCD光源(1),调整LCD光源(1)的亮度,使接收器件(6)上探测到光斑;存储接收器 ...
【技术特征摘要】
1.一种重力对镜头光轴指向影响的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:选择接收器件(6)的像元尺寸和有效感光面面积;步骤二:选择LCD光源(1)的功率,确定平面反射镜(4)和角锥棱镜(5)的反射面积;步骤三:在镜头(3)的焦面位置处安装接收器件(6)、LCD光源(1)和半反半透棱镜(2),LCD光源(1)发出的光经过半反半透棱镜(2)后进入接收器件(6)和镜头(3);调整LCD光源(1)和接收器件(6)的位置,使接收器件(6)和LCD光源(1)在镜头焦深范围内,固定接收器件(6)、LCD光源(1)和半反半透棱(2);步骤四:在镜头(3)出光口边缘位置安装平面反射镜(4)和角锥反射镜(5);调整平面反射镜(4)和角锥棱镜(5)的位置,使通过平面反射镜(4)反射的光和通过角锥棱镜(5)反射的光分布成像在接收器件(6)的不同位置且光斑位置靠近接收器件(6)中心像元,固定平面反射镜(4)和角锥棱镜(5);步骤五:在镜头(3)光轴水平状态下,将镜头(3)放置在隔振平台上稳定静止后,关闭环境内其他杂光,开启LCD光源(1),调整LCD光源(1)的亮度,使接收器件(6)上探测到光斑;存储接收器件(6)输出的平面反射镜(4)反射光斑和角锥棱镜(5)反射光斑图像;步骤六:将镜头(3)翻转至光轴竖直状态下,将镜头(3)放置在隔振平台上稳定静止后,开启LCD光源(1),记录接收器件(6)输出的平面反射镜(4)反射光斑和角锥棱镜(5)反射光斑图像;步骤七:对步骤五、步骤六中记录的图像进行处理提出光斑质心位置,获得镜头(3)光轴水平状态下,平面反射镜(4)反射光斑在像面坐标系下质心位置坐标(X1,Y1)和角锥棱镜(...
【专利技术属性】
技术研发人员:周小华,王庆雷,高卫军,王妍,贾永丹,句龙,段维宏,
申请(专利权)人:北京空间机电研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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