一种大视场光学系统检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种大视场光学系统检测装置及检测方法，解决了现有检测装置仅能对光学系统中心视场的成像质量进行检测，检测范围局限、准确度较低的问题。该检测装置包括圆弧导轨、自准直平行光管和至少一个平行光管；所述自准直平行光管设置在圆弧导轨外侧，其底部设置有第一两维调节台；所述至少一个平行光管通过第二两维调节台滑动设置在圆弧导轨上，即可根据需要调节视场范围，进行大视场范围的检测；所述自准直平行光管和至少一个平行光管发出的平行光束的光轴位于同一水平面上，并相交于圆弧导轨的圆心处。利用上述检测装置实现了对光学系统大视场成像质量的检测，操作简单，检测精度高。

A Detection Device and Detection Method for Large Field of View Optical System

The invention provides a detection device and a detection method for a large field of view optical system, which solves the problem that the existing detection device can only detect the imaging quality of the central field of view of the optical system, and has limited detection range and low accuracy. The detection device comprises an arc guide, a self-collimating parallel light tube and at least one parallel light tube; the self-collimating parallel light tube is arranged outside the arc guide rail, and the first two-dimensional regulating platform is arranged at the bottom of the self-collimating parallel light tube; the at least one parallel light tube is sliding on the arc guide rail through the second two-dimensional regulating platform, so that the field of view can be adjusted according to need and the wide field of view can be detected; The optical axis of the parallel beam emitted by the self-collimating collimator and at least one collimator is located on the same horizontal plane and intersects at the center of the circular guide rail. By using the above detection device, the detection of large field of view imaging quality of optical system is realized. The operation is simple and the detection accuracy is high.

【技术实现步骤摘要】
一种大视场光学系统检测装置及检测方法
本专利技术属于光学系统检测技术，涉及一种大视场光学系统检测装置及检测方法。
技术介绍
随着光学系统应用的日益扩展，对光学系统性能测试和评价的需求也在不断增加，尤其是红外光学系统。光学系统的视场会影响系统的作用距离和精度，大视场光学系统能够获取更多的信息，提高使用效率，是目前光学系统的发展方向之一；且随着目前红外焦平面技术的发展，无论线阵还是面阵红外焦平面器件尺寸都越来越大，因此也迫切需要大视场的红外光学系统与之匹配。由于某些特殊的应用环境，要求全视场范围内的成像质量都要达到一定的要求，因此就需要对各个视场的成像质量进行检测，且随着大视场光学系统的发展，检测技术也必须与之适应。平行光管是对目前大多数光学系统各项性能指标检测的有效设备，利用平行光管对准待测光学系统，使平行光管与待测光学系统光轴一致，通过考察一个标准图形经过待测光学系统所成像的变化来评价待测光学系统的各项指标，一般利用待测光学系统自身的计算机控制及图像采集分析系统采集到该光学系统的输出图像，并进行分析计算，评估出待测光学系统的各项性能指标。但是这种方法仅限于检测光学系统的中心视场，中心视场的检测结果仅仅能够表示极小的邻近中心视场区域内的结果，检测范围局限，不能代表大视场范围内的结果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有检测装置仅能对光学系统中心视场的成像质量进行检测，检测范围局限的不足之处，而提供了一种大视场光学系统检测装置及检测方法，实现了大视场成像质量的检测，提高了检测准确度。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：一种大视场光学系统检测装置，其特殊之处在于，包括圆弧导轨、自准直平行光管和至少一个平行光管；所述自准直平行光管设置在圆弧导轨外侧，其底部设置有第一两维调节台；所述至少一个平行光管通过第二两维调节台滑动设置在圆弧导轨上；所述自准直平行光管和至少一个平行光管发出的平行光束的光轴位于同一水平面上，并相交于圆弧导轨的圆心处。进一步地，为了对待测光学系统的中心视场和大视场同时进行检测，所述平行光管为两个；所述自准直平行光管位于圆弧导轨中部的外侧；两个平行光管分别位于自准直平行光管的两侧。进一步地，所述第一两维调节台的底部设置有可调底座，可对自准直平行光管的高度进行微调，使之与其他平行光管的高度一致；所述第二两维调节台底面设置有与圆弧导轨相适配的滑块，该滑块具有锁紧功能，在导轨中滑动，可在滑动至所需位置后，进行锁紧，将平行光管的视场位置固定。进一步地，所述圆弧导轨通过螺钉固定设置在导轨固定座上；所述导轨固定座上设置有与圆弧导轨同心的刻度尺，所述第二两维调节台的底部设置有与刻度尺配合使用的指针。进一步地，所述圆弧导轨的圆心角为120°；圆弧导轨的半径为1000mm；两个平行光管之间的夹角至少可在15°～100°范围内调节。当然，圆弧导轨半径、圆心角以及平行光管之间的夹角范围值，可根据测量需求更改、调整，以配合不同视场大小及平行光管尺寸。进一步地，所述自准直平行光管包括自准直切换组件和平行光管，可根据需要在自准直功能和检测功能之间进行切换；所述平行光管采用离轴反射式平行光管，其包括光源、靶标、第一折转反射镜、第二折转反射镜和离轴抛物面反射镜；所述光源发出的光经靶标透射后，先后经第一折转反射镜和第二折转反射镜折转反射至离轴抛物面反射镜上，最终经离轴抛物面反射镜反射后水平射出平行光束；所述靶标位于所述离轴抛物面反射镜的焦平面上；所述第一折转反射镜和第二折转反射镜位于离轴抛物面反射镜的反射光路上；所述自准直切换组件包括CCD相机和分光镜；所述分光镜设置在靶标与第一折转反射镜之间；当处于自准直功能时，在平行光管出光口增设标准反射镜，标准反射镜反射回来的光经分光镜一分为二，一路透射而过，另一路反射至CCD相机，所述CCD相机位于离轴抛物面反射镜的共轭焦平面上。进一步地，所述靶标采用星点靶、满天星靶或十字丝靶，可根据需求选择不同靶标图案；所述光源采用卤素灯，卤素灯丝所发出的光作为可见光源，灯泡被加热后产生的红外光作为红外光源，光源投射至靶标，靶标被照明后形成模拟的无穷远目标，由于光源同时包含可见光及红外光波段，因此该装置同样既能对可见光学系统进行检测，也能对红外光学系统进行检测。进一步地，所述自准直平行光管、平行光管均旋转90°放置，使得光路沿竖直方向铺展；有利于检测装置检测到更小的视场。同时，本专利技术还提供了一种大视场光学系统检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1)搭建大视场光学系统检测装置所述大视场光学系统检测装置包括圆弧导轨、自准直平行光管和至少一个平行光管；所述自准直平行光管设置在圆弧导轨外侧，其底部设置有第一两维调节台；所述至少一个平行光管通过第二两维调节台滑动设置在圆弧导轨上；所述自准直平行光管和至少一个平行光管发出的平行光束的光轴位于同一水平面上，并相交于圆弧导轨的圆心处；步骤2)校准根据测量需求，使用经纬仪对步骤1)搭建的检测装置进行校准；步骤3)检测将待测光学系统置于自准直平行光管和平行光管出射光束的相交处(即圆弧导轨的圆心处)，分别测量待测光学系统不同视场处的成像质量。进一步地，所述步骤1)中搭建的大视场光学系统检测装置中的平行光管为两个；所述自准直平行光管位于圆弧导轨中部的外侧；两个平行光管分别位于自准直平行光管的两侧；所述第一两维调节台的底部设置有可调底座；所述第二两维调节台底面设置有与圆弧导轨相适配的滑块；所述圆弧导轨设置在导轨固定座上；所述导轨固定座上设置有与圆弧导轨同心的刻度尺，所述第二两维调节台的底部设置有与刻度尺配合的指针；步骤2)的具体步骤如下：2.1)将经纬仪放置在检测装置圆弧导轨的圆心处，以自准直平行光管为基准，调节经纬仪，使其与自准直平行光管同轴，即光轴一致；2.2)根据测量需求，结合刻度尺和指针，移动两个平行光管在圆弧导轨上的位置；2.3)将经纬仪依次对准两个平行光管，调节平行光管下方的第二两维调节台，使得平行光管与经纬仪同轴；2.4)移出经纬仪。进一步地，步骤3)的具体步骤为：3.1)将待测光学系统置于自准直平行光管和平行光管出射光束的相交处；3.2)将自准直平行光管切换至自准直功能状态(即将自准直切换组件的分光镜插入至平行光管的靶标与第一折转反射镜之间，并在平行光管出光口增设标准反射镜)，调整待测光学系统，使其与自准直平行光管同轴；3.3)将自准直平行光管中的自准直切换组件取出，使自准直平行光管切换为检测状态；3.4)通过待测光学系统自身的计算机控制及图像采集分析系统，依次测量出中心视场及大视场处的成像质量。在待测光学系统装调过程中，利用本专利技术对系统各视场成像质量进行检测，检测结果能够对装调过程进行实时指导，从而达到最佳装配效果，由此完成大视场光学系统的检测、装调辅助指导。本专利技术的优点是：本专利技术利用多个平行光管相互配合对大视场光学系统进行检测，结构简单，并采用圆弧导轨，将平行光管移至待测光学系统的不同视场位置，通过两维调节台，对平行光管的方位俯仰位置进行精确调节，实现了对待测光学系统大视场甚至全视场成像质量的检测，操作简单，检测精度高。同时，能够辅助大视场光学系统的装调工作，在实际研制过程中，由于装调引起的误差较大，在对大视场光学系统调试过程中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大视场光学系统检测装置，其特征在于：包括圆弧导轨(5)、自准直平行光管(1)和至少一个平行光管(2)；所述自准直平行光管(1)设置在圆弧导轨(5)外侧，其底部设置有第一两维调节台(3)；所述至少一个平行光管(2)通过第二两维调节台(4)滑动设置在圆弧导轨(5)上；所述自准直平行光管(1)和至少一个平行光管(2)发出的平行光束的光轴位于同一水平面上，并相交于圆弧导轨(5)的圆心处。

【技术特征摘要】
1.一种大视场光学系统检测装置，其特征在于：包括圆弧导轨(5)、自准直平行光管(1)和至少一个平行光管(2)；所述自准直平行光管(1)设置在圆弧导轨(5)外侧，其底部设置有第一两维调节台(3)；所述至少一个平行光管(2)通过第二两维调节台(4)滑动设置在圆弧导轨(5)上；所述自准直平行光管(1)和至少一个平行光管(2)发出的平行光束的光轴位于同一水平面上，并相交于圆弧导轨(5)的圆心处。2.根据权利要求1所述的大视场光学系统检测装置，其特征在于：所述平行光管(2)为两个；所述自准直平行光管(1)位于圆弧导轨(5)中部的外侧；两个平行光管(2)分别位于自准直平行光管(1)的两侧。3.根据权利要求1或2所述的大视场光学系统检测装置，其特征在于：所述第一两维调节台(3)的底部设置有可调底座(8)；所述第二两维调节台(4)底面设置有与圆弧导轨(5)相适配的滑块。4.根据权利要求3所述的大视场光学系统检测装置，其特征在于：所述圆弧导轨(5)设置在导轨固定座(7)上；所述导轨固定座(7)上设置有与圆弧导轨(5)同心的刻度尺(6)，所述第二两维调节台(4)的底部设置有与刻度尺(6)配合的指针(9)。5.根据权利要求4所述的大视场光学系统检测装置，其特征在于：所述圆弧导轨(5)的圆心角为120°；圆弧导轨(5)的半径为1000mm。6.根据权利要求5所述的大视场光学系统检测装置，其特征在于：所述自准直平行光管(1)包括自准直切换组件(14)和平行光管(2)；所述平行光管(2)采用离轴反射式平行光管，其包括光源(17)、靶标(16)、第一折转反射镜(13)、第二折转反射镜(12)和离轴抛物面反射镜(11)；所述光源(17)发出的光经靶标(16)透射后，先后经第一折转反射镜(13)和第二折转反射镜(12)折转反射至离轴抛物面反射镜(11)上，最终经离轴抛物面反射镜(11)反射后水平射出平行光束；所述靶标(16)位于所述离轴抛物面反射镜(11)的焦平面上；所述第一折转反射镜(13)和第二折转反射镜(12)位于离轴抛物面反射镜(11)的反射光路上；所述自准直切换组件(14)包括CCD相机(141)和分光镜(142)；所述分光镜(142)设置在靶标(16)与第一折转反射镜(13)之间；当处于自准直功能时，在平行光管(2)出光口增设标准反射镜(15)，标准反射镜(15)反射回来的光经分光镜(142)一分为二，一路透射而过，另一路反射至CCD相机(141)，所述CCD相机(141)位于离轴抛物面反射镜(11)的共轭焦平面上；所述靶标(16)采用星点靶、满天星靶或十字丝靶；所述光源(17)采用卤素...

【专利技术属性】
技术研发人员：安飞，马丽娜，杨芝艳，张亚平，张建，
申请(专利权)人：西安科佳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61