一种长焦距相机装调基准的确定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种长焦距相机装调基准的确定装置，包括主镜加工基准补偿器、三镜加工基准补偿器、转轴、设置在所述转轴一端的锥轴、用于支撑所述转轴的第一支点部和第二支点部、用于为所述转轴转动提供辅助支撑的至少一个辅助支撑部，当所述主镜加工基准补偿器和所述三镜加工基准补偿器同轴且轴向间隔为预定值时完成装调基准确定，在后续的系统装调过程中，分别通过主镜加工基准补偿器与三镜加工基准补偿器唯一确定主镜、三镜的空间位置，即可实现主镜、三镜在光学系统中的相对定位，具有精度高、稳定可靠且易于实现的优点，本发明专利技术还相应公开了一种长焦距相机装调基准的确定方法。

A device and method for determining the setting reference of a long focal length camera

The invention discloses a device for determining the installation and adjustment reference of a long focal distance camera, which comprises a main mirror processing reference compensator, a three mirror processing reference compensator, a rotating shaft, a tapered shaft arranged at one end of the rotating shaft, a first fulcrum part and a second fulcrum part for supporting the rotating shaft, at least one auxiliary support part for providing auxiliary support for the rotating shaft, when the main mirror processing reference When the compensator and the three mirror machining reference compensator are coaxial and the axial spacing is a predetermined value, the setting reference is determined. In the subsequent system setting process, the spatial positions of the main mirror and the three mirror machining reference compensator are uniquely determined by the main mirror machining reference compensator and the three mirror machining reference compensator respectively, so as to realize the relative positioning of the main mirror and the three mirror in the optical system, which has high accuracy, stability and feasibility The invention also discloses a method for determining the installation and adjustment reference of a long focal distance camera.

【技术实现步骤摘要】
一种长焦距相机装调基准的确定装置及方法
本专利技术涉及航天遥感
，特别涉及一种长焦距相机装调基准的确定装置及方法。
技术介绍
大口径、长焦距是航天遥感相机的重要发展方向，而随着相机焦距的增长，系统装调的难度越来越大，尤其对于焦距超过10m的航天相机，由于系统中光学镜片间的空间距离很大，如何确定各镜片在光机系统中的空间位置并获得较高的位置精度，成为相机系统装调的难点。相机一般采用离轴三反消像散的光学系统，离轴三反消像散光学系统可以同时获得大视场和高分辨率并且结构紧凑、无中心遮拦，从而在大口径、长焦机航天相机中的应用越来越广泛，但在进行系统装调时，由于不具有圆周对称性，无法应用定心仪、间距仪等进行传统的光机装调。目前，离轴三反光学系统最有效的装调方法是首先通过共基准装调确定好主、次、三镜中两块镜子的相对位置，然后通过系统像质检测的方法确定第三块镜子的空间位置，而共基准装调是整个系统装调的关键，目前急需一种操作简便、装调精度高且稳定可靠的方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种长焦距相机装调基准的确定装置及方法。第一方面，本专利技术实施例中提供一种长焦距相机装调基准的确定装置，所述装置包括主镜加工基准补偿器、三镜加工基准补偿器、转轴、设置在所述转轴一端的锥轴、用于支撑所述转轴的第一支点部和第二支点部、用于为所述转轴转动提供辅助支撑的至少一个辅助支撑部，所述转轴沿轴向方向具有贯通孔，所述主镜加工基准补偿器采用待装调主镜的加工检测基准且为偏轴结构，所述主镜加工基准补偿器的几何回转中心偏出所述转轴，所述主镜加工基准补偿器所确定的所述待装调主镜的主镜光轴与所述转轴同轴，所述三镜加工基准补偿器采用待装调三镜的加工检测基准且为同轴结构，所述三镜加工基准补偿器所确定的所述待装调三镜的三镜光轴和所述三镜加工基准补偿器的几何回转中心同轴，所述主镜加工基准补偿器安装在所述锥轴上，所述三镜加工基准补偿器安装在所述转轴的另一端，所述转轴可在所述第一支点部和所述第二支点部的支撑下围绕自身轴线转动，当所述主镜加工基准补偿器和所述三镜加工基准补偿器同轴且轴向间隔为预定值时完成装调基准确定。作为一种可选地方案，所述第二支点部采用一对角接触球轴承，所述角接触球轴承与所述转轴固定连接，所述第一支点部采用并列设置的两个球轴承，所述两个球轴承形成用于支撑的V型缺口，所述锥轴部分位于所述V型缺口内且与所述两个球轴承抵靠。作为一种可选地方案，所述转轴采用碳纤维空筒，所述锥轴采用不锈钢材料，所述锥轴与所述转轴粘结为一体。作为一种可选地方案，所述锥轴上具有安装所述主镜加工基准补偿器的安装接口。作为一种可选地方案，还包括用于所述辅助支撑部的支撑架，所述支撑架包括支撑框架、设置在所述支撑框架上的滑轮组、连接带以及配重块，所述连接带一端与所述辅助支撑部连接，所述连接带另一端与所述配重块连接，所述连接带缠绕在所述滑轮组上，通过调整配重块的重量调整所述辅助支撑部的高度。作为一种可选地方案，还包括安装台，所述第一支点部和所述第二支点部设置在所述安装台上。作为一种可选地方案，所述辅助支撑部具有五个且间隔套设在所述转轴上。作为一种可选地方案，所述支撑框架采用铝合金型材构成。作为一种可选地方案，所述连接带采用钢丝绳。第二方面，本专利技术提供一种长焦距相机装调基准的确定方法，应用于如上述的长焦距相机装调基准的确定装置，所述方法包括：利用第一支点部和第二支点部将长焦距相机装调基准的确定装置支撑至所需高度，采用连接带将辅助支撑部和配重块连接；转动转轴，检测所述转轴所述第一支点部和所述第二支点部两处的圆跳动数据，根据所述圆跳动数据反馈调整所述辅助支撑部相应的配重块重量使得圆跳动数据符合第一预置精度要求；将所述主镜加工基准补偿器安装在锥轴上和三镜加工基准补偿器安装在转轴的另一端，转动所述转轴，调整所述三镜加工基准补偿器与所述转轴的连接紧固螺钉，直到所述三镜加工基准补偿器前后圆柱面的圆跳动达到第二预置精度要求，使得三镜光轴与所述转轴的回转中心同轴；转动转轴，利用经纬仪检测所述主镜加工基准补偿器的镜面角度，调整所述主镜加工基准补偿器的定向螺钉，使得所述转轴转动过程中所述主镜加工基准补偿器的镜面角度保持不变；通过显微镜检测所述主镜加工基准补偿器的光轴标记，调整所述主镜加工基准补偿器的径向调整螺钉，在所述转轴过程中所述主镜加工基准补偿器的光轴标记保持不动，使得所述主镜加工基准补偿器所确定的主镜光轴与所述转轴的回转中心同轴，实现所述主镜和三镜基准的共轴；利用激光跟踪仪调整所述三镜加工基准补偿器在所述转轴上的轴向位置，使得所述三镜加工基准补偿器和所述主镜加工基准补偿器的轴向间隔为预设值，完成所述长焦距相机装调基准的确定装置的基准装调。本专利技术提供得一种长焦距相机装调基准的确定装置及方法，从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有精度高、稳定可靠且易于实现的优点，可以应用于所有离轴三反光学系统的装调中，尤其在超长焦距相机的系统装调中具有极大的优势。附图说明图1是本专利技术实施例中提供的一种长焦距相机装调基准的确定装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中提供的一种长焦距相机装调基准的确定方法的流程图。附图标记：主镜加工基准补偿器1、三镜加工基准补偿器2、转轴3、锥轴4、第一支点部5、第二支点部6、辅助支撑部7、安装台8。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1所示，本专利技术实施例中提供一种长焦距相机装调基准的确定装置，所述装置包括主镜加工基准补偿器1、三镜加工基准补偿器2、转轴3、设置在所述转轴3一端的锥轴4、用于支撑所述转轴3的第一支点部5和第二支点部6、用于为所述转轴3转动提供辅助支撑的至少一个辅助支撑部7，所述转轴3沿轴向方向具有贯通孔，可以采用中空的纤维筒设计，所述主镜加工基准补偿器1采用待装调主镜的加工检测基准且为偏轴结构，所述主镜加工基准补偿器1的几何回转中心偏出所述转轴3，所述主镜加工基准补偿器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，所述装置包括主镜加工基准补偿器、三镜加工基准补偿器、转轴、设置在所述转轴一端的锥轴、用于支撑所述转轴的第一支点部和第二支点部、用于为所述转轴转动提供辅助支撑的至少一个辅助支撑部，所述转轴沿轴向方向具有贯通孔，所述主镜加工基准补偿器采用待装调主镜的加工检测基准且为偏轴结构，所述主镜加工基准补偿器的几何回转中心偏出所述转轴，所述主镜加工基准补偿器所确定的所述待装调主镜的主镜光轴与所述转轴同轴，所述三镜加工基准补偿器采用待装调三镜的加工检测基准且为同轴结构，所述三镜加工基准补偿器所确定的所述待装调三镜的三镜光轴和所述三镜加工基准补偿器的几何回转中心同轴，所述主镜加工基准补偿器安装在所述锥轴上，所述三镜加工基准补偿器安装在所述转轴的另一端，所述转轴可在所述第一支点部和所述第二支点部的支撑下围绕自身轴线转动，当所述主镜加工基准补偿器和所述三镜加工基准补偿器同轴且轴向间隔为预定值时完成装调基准确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，所述装置包括主镜加工基准补偿器、三镜加工基准补偿器、转轴、设置在所述转轴一端的锥轴、用于支撑所述转轴的第一支点部和第二支点部、用于为所述转轴转动提供辅助支撑的至少一个辅助支撑部，所述转轴沿轴向方向具有贯通孔，所述主镜加工基准补偿器采用待装调主镜的加工检测基准且为偏轴结构，所述主镜加工基准补偿器的几何回转中心偏出所述转轴，所述主镜加工基准补偿器所确定的所述待装调主镜的主镜光轴与所述转轴同轴，所述三镜加工基准补偿器采用待装调三镜的加工检测基准且为同轴结构，所述三镜加工基准补偿器所确定的所述待装调三镜的三镜光轴和所述三镜加工基准补偿器的几何回转中心同轴，所述主镜加工基准补偿器安装在所述锥轴上，所述三镜加工基准补偿器安装在所述转轴的另一端，所述转轴可在所述第一支点部和所述第二支点部的支撑下围绕自身轴线转动，当所述主镜加工基准补偿器和所述三镜加工基准补偿器同轴且轴向间隔为预定值时完成装调基准确定。


2.根据权利要求1所述的长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，所述第二支点部采用一对角接触球轴承，所述角接触球轴承与所述转轴固定连接，所述第一支点部采用并列设置的两个球轴承，所述两个球轴承形成用于支撑的V型缺口，所述锥轴部分位于所述V型缺口内且与所述两个球轴承抵靠。


3.根据权利要求1所述的长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，所述转轴采用碳纤维空筒，所述锥轴采用不锈钢材料，所述锥轴与所述转轴粘结为一体。


4.根据权利要求1或3所述的长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，所述锥轴上具有安装所述主镜加工基准补偿器的安装接口。


5.根据权利要求1所述的长焦距相机装调基准的确定装置，其特征在于，还包括用于所述辅助支撑部的支撑架，所述支撑架包括支撑框架、设置在所述支撑框架上的滑轮组、连接带以及配重块，所述连接带一端与所述辅助支撑部连接，所述连接带另一端与所述配重块连接，所述连接带缠绕在所述滑轮组上，通过调整配重块的重量调整所述辅助支撑部的高度。

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【专利技术属性】
技术研发人员：郭疆，孙继明，邵明东，李元鹏，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22