【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无限兼有限共轭寻焦光电像分析器,属于光电测试
技术背景光电像分析器是光电测试装备的基本组成单元,其性能直接决定光电测试装备的集成化程度和高可靠性能等。光电像分析器是集光、机、电、算及自动控制为一体的综合光电测试装置,其用于对被测光学系统所成的目标图像进行采集和处理,以期获得被测光学系统的各种性能参数的模块组件。在复杂光电成像系统中,存在众多无限共轭光学成像系统和有限共轭光学成像系统,而实现这些复杂光学参数综合测量的关键在于如何突破能兼顾有限远目标和无限远目标像面清晰定焦采集的技术瓶颈,如何实现光电像分析器无限兼有限目标的准确定焦。特别是复杂光电装备的外场测试和靠前保障测试,要求光电测试装备必须具备高可靠性、高集成化和高稳定性,因而亟待攻克构成光电测试系统的光电像分析技术这一共性技术与器件,以期满足光电测试装备的高可靠性、高集成度的迫切需求。目前,与光电像分析器相近的产品有美国Optikos公司的Video MTF Image Analysis System的光电像分析器测头,用于测量光学成像系统的光学传递函数、焦距等光学参数。其不足之处为:1)不能对无限共轭光学系统进行调焦测试,不能实现多视度测试;2)不能测试折轴光学系统;3)可测光学参数种类少。为了弥补上述不足,北京理工大学申报了中国专利“无限兼有限共轭光电像分析器”(ZL200410090673.7),其通过组合多个平移台及旋转台,使像分析器通过多维调整能够实现对光学系统轴上和轴外视场的光学参数测量;通过更换像分析器光学系统物方不同视度的准直物镜,实现对不同视度望远光学 ...
【技术保护点】
无限兼有限共轭寻焦光电像分析器,其特征在于,包括:零视度准直镜(1)、准直镜支撑机构(13)、五自由度x‑y‑z‑α‑θ调整工作台(3)、像分析器支撑机构(4)、x向寻焦移动导轨(5)、x向寻焦导轨位移监测系统(6)、寻焦清晰图像采集器(7)、测量物镜(14)和计算机测控系统(22),其特征在于:寻焦清晰图像采集器(7)包括分光镜(8)、面阵探测CCD(9)、针孔(10)和光电探测器(11);其中像分析器支撑机构(4)位于五自由度x‑y‑z‑α‑θ调整工作台(3)上,而零视度准直镜(1)、准直镜支撑机构(13)、x向寻焦移动导轨(5)、x向寻焦导轨位移监测系统(6)、寻焦清晰图像采集器(7)位于像分析器支撑机构(4)上,并随像分析器支撑机构(4)一起通过五自由度x‑y‑z‑α‑θ调整工作台(3)调节无限远共轭目标光学系统(12)和有限远共轭目标光学系统(15)测试时的相对位置;面阵探测CCD(9)的探测面位于像方汇聚光束(2)被分光镜(8)反射的反射像方汇聚光束(16)的焦面位置;针孔(10)位于像方汇聚光束(2)经分光镜(8)透射的透射像方汇聚光束(17)的焦点位置,光电探测器(11 ...
【技术特征摘要】
1.无限兼有限共轭寻焦光电像分析器,其特征在于,包括:零视度准直镜(1)、准直镜支撑机构(13)、五自由度x-y-z-α-θ调整工作台(3)、像分析器支撑机构(4)、x向寻焦移动导轨(5)、x向寻焦导轨位移监测系统(6)、寻焦清晰图像采集器(7)、测量物镜(14)和计算机测控系统(22),其特征在于:寻焦清晰图像采集器(7)包括分光镜(8)、面阵探测CCD(9)、针孔(10)和光电探测器(11);其中像分析器支撑机构(4)位于五自由度x-y-z-α-θ调整工作台(3)上,而零视度准直镜(1)、准直镜支撑机构(13)、x向寻焦移动导轨(5)、x向寻焦导轨位移监测系统(6)、寻焦清晰图像采集器(7)位于像分析器支撑机构(4)上,并随像分析器支撑机构(4)一起通过五自由度x-y-z-α-θ调整工作台(3)调节无限远共轭目标光学系统(12)和有限远共轭目标光学系统(15)测试时的相对位置;面阵探测CCD(9)的探测面位于像方汇聚光束(2)被分光镜(8)反射的反射像方汇聚光束(16)的焦面位置;针孔(10)位于像方汇聚光束(2)经分光镜(8)透射的透射像方汇聚光束(17)的焦点位置,光电探测器(11)位于针孔(10)之后。2.根据权利要求1所述的无限兼有限共轭寻焦光电像分析器,其特征在于:还可以包括准直镜支撑机构(13)的前端配做连接结口,使零视度准直镜(1)与测量物镜(14)组合使用,以满足有限远共轭目标光学系统(15)参数的测试。3.无限兼有限共轭寻焦光电像分析方法,其特征在于,包括:1)利用分光镜(8)将像方汇聚光束(2)分成透射像方汇聚光束(17)和反射像方汇聚光束(16)两路,通过对分光镜(8)透射的透射像方汇聚光束(17)进行高精度共焦定焦达到对分光镜(8)反射的反射像方汇聚光束(16)的精确定焦,实现无限远共轭目标光学系统(12)像方汇聚光束(2)焦面图像的清晰采集与位置测定,最终实现无限远共轭目标光学系统(12)参数的高精度测试;2)在零视度准直镜(1)中通过测量物镜(14)的加配,再利用寻焦清晰图像采集器(7)对像方汇聚光束(2)焦点变化位置的测定,来实现有限远共轭目标光学系统(15)光学参数的测试;3)通过五自由度x-y-z-α-θ调整工作台(3)的平移及旋转,实现无限
\t远共轭目标光学系统(12)和有限远共轭目标光学系统(15)轴上、轴外视场和折轴系统光学参数的综合测量。4.根据权利要求3所述的无限兼有限共轭寻焦光电像分析方法,其特征在于:无限远共轭目标光学系统(12)参数的高精度测试,包括以下步骤:步骤一:调整五自由度x-y-z-α-θ调整工作台(3),使无限远共轭目标光学系统(12)发出的无限远共轭目标物方光束(18),进入零视度准直镜(1);步骤二:利用寻焦清晰图像采集器(7)对经零视度准直镜(1)汇聚的像方汇聚光束(2)的焦面图像进行清晰采集;步骤三:利用分光镜(8)将像方汇聚光束(2)分成透射像方汇聚光束(17)和反射像方汇聚光束(16),计算机测控系统(22)控制x向寻焦移动导轨(5)沿x向进行扫描往复运动;步骤四:计算机测控系统(22)通过光电探测器(11)及x向寻焦导轨位移监测系统(6)同时检测x向寻焦移动导轨(5)沿x向进行扫描往复运动时的共焦轴向强度响应曲线(20)和x向寻焦移动导轨(5)的位置;步骤五:计算机测控系统(22)对同时检测到的共焦轴向强度响应曲线(20)和x向寻焦移动导轨(5)的位置进行处理,求得共焦轴向强度响应曲线(20)最大值对应的x向寻焦移动导轨...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱丽荣,赵维谦,周桃庚,张旭升,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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