红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围及控制稳定性测量方法技术

本发明专利技术涉及一种红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围及控制稳定性测量方法。步骤包括：1)在转台安装固定扫描器法兰支架，固定法兰支架旋转角度，使用光学标准棱镜对扫描器法兰支架进行零位标定；2)扫描器安装到标定零位后的法兰支架上，扫描器电气接口连接到扫描器测试切断控制盒/测试驱动控制盒，驱动扫描摆镜转动；3)旋转转台来转动扫描器，使激光自准直仪准直对准扫描摆镜；4)读出并记录转台不同位置的旋转角度并计算出扫描摆镜的转动角度，或者观察自准直仪的十字与标准刻线重合程度，评判是否满足产品要求。本发明专利技术能够测量得出设计、加工和装调完的扫描器上扫描摆镜转动角度规律，在整机装配前评判组件是否满足要求，提高了生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围及控制稳定性测量方法


[0001]本专利技术属于红外热像仪测量
，涉及一种红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围及控制稳定性测量方法。

技术介绍

[0002]热成像系统按焦平面探测器组件类型，可分为扫描型和凝视型两种类型。如图1所示，采用扫描型焦平面探测器组件的扫描型热成像系统需要在红外光学望远系统和扫描型焦平面探测器组件之间加入扫描器组件以改变进入光学望远系统后的红外光束的传播方向，使光束沿探测器表面相对运动，以此获得视场扩大或分辨率提高的红外图像。
[0003]扫描器是影响扫描型红外热成像系统性能的关键部件，扫描器上的扫描摆镜转动进行扫描将场景以时间顺序反射到探测器上，探测器通过积分采样分解场景，完成光电转换，探测器在积分信号控制下进行时间延迟积分(TDI)，输出垂直于扫描方向的一列图像信号。扫描摆镜的转角范围必须满足系统设计要求，以满足光机系统视场大小要求，并且匹配探测器在积分信号控制下时间延迟积分(TDI)。扫描器设计、加工和装配完成后，扫描摆镜的转角范围大小是一个不确定的数值，必须对扫描摆镜的转角范围进行测量，同时需要考核控制动态稳定特性，判断是否满足产品使用要求。
[0004]先前在扫描器的装调过程中，缺乏专用的测量扫描摆镜转角范围及控制稳定性的设备和方法，不能进行扫描摆镜转动角度范围及控制稳定性测量，待装配为扫描器组件后装入产品进行试用，通过最终成像质量进行评价，不能满足产品使用要求后，进行组件更换和重复装配，影响产品生产效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够在外光学瞄准具扫描器组件装入产品前的扫描器组件装配过程中，对扫描器组件中扫描摆镜转角范围及控制稳定性进行有效测量的方法，以评判扫描摆镜转角范围及控制稳定性是否满足产品使用要求，帮助提高生产效率。
[0006]本专利技术一种红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围测量方法，其实施包括的步骤如下：
[0007]步骤1，在转台支撑平面上安装固定扫描器法兰支架，固定法兰支架旋转角度，使用光学标准棱镜对扫描器法兰支架进行零位标定，记录零位角度θ0；
[0008]步骤2，将扫描器组件安装到标定零位后的法兰支架上，扫描器组件电气接口连接到扫描器测试切断控制盒，给扫描器测试切断控制盒通电并驱动扫描摆镜转动至其正偏的最大角度/反偏的最大角度；
[0009]步骤3，通过旋转转台来转动扫描器组件，使激光自准直仪准直对准扫描器扫描摆镜；
[0010]步骤4，读出并记录转台与所述扫描摆镜转动至其正偏/反偏的最大角度的对应的
正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2，将所述正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2减去零位角度θ0计算得到扫描摆镜的正偏/反偏的最大转动角度；
[0011]步骤5，若所述计算得到扫描摆镜的正偏/反偏的最大转动角度符合产品转角范围指标要求(如满足
‑7°±
0.5
°
～+7
°±
0.5
°
)，则评判产品满足要求；否则评判为不满足要求。
[0012]进一步地，所述控制扫描摆镜转动至其正偏的最大角度/反偏的最大角度为扫描摆镜转动到机械限位处停止的角度。
[0013]进一步地，所述读出并记录转台与所述扫描摆镜转动至其正偏/反偏的最大角度的对应的正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2的具体方法为：
[0014]通过旋转转台旋转被测扫描器组件，同时观察激光自准直仪上位机显示器显示的采集图像，寻找扫描器扫描摆镜反射的十字图像，旋转合适转台角度，当显示的激光自准直仪采集图像的十字图像与激光自准直仪的标准刻线重合，即测试到扫描器组件扫描摆镜正偏最大转动角度，记录此时的转台角度显示数值。
[0015]本专利技术一种红外光学瞄准具扫描摆镜转动控制稳定性测量方法，其实施包括的步骤如下：
[0016]步骤1，在转台支撑平面上安装固定扫描器法兰支架，固定法兰支架旋转角度，使用光学标准棱镜对扫描器法兰支架进行零位标定；
[0017]步骤2，将扫描器组件安装到标定零位后的法兰支架上，扫描器组件电气接口连接到扫描器测试驱动控制盒，给扫描器测试驱动控制盒通电，通过测试驱动控制盒设定扫描摆镜转角范围内的任一角度，待上述测试驱动控制盒驱动扫描摆镜转动到位；
[0018]步骤3，通过旋转转台来转动扫描器组件，使激光自准直仪准直对准扫描器扫描摆镜；
[0019]步骤4，察激光自准直仪上位机显示器显示的采集图像，寻找扫描器扫描摆镜反射的十字图像，旋转合适转台角度，通过显示的激光自准直仪采集图像的十字图像与激光自准直仪的标准刻线重合程度评判产品的转动控制稳定性是否满足要求。
[0020]进一步地，所述显示的激光自准直仪采集图像的十字图像与激光自准直仪的标准刻线重合程度分为重合、扭曲和左右晃动三种情况，属于重合情况则评判产品的转动控制稳定性满足要求，属于扭曲或者左右晃动情况则评判产品的转动控制稳定性不满足要求。
[0021]进一步地，所述通过测试驱动控制盒设定扫描摆镜转角范围内的任一角度可以是扫描摆镜反偏的最大角度至正偏的最大角度的任一角度，如角度范围
‑
6.5
°
到6.5
°
间的6
°
、4
°
、2
°
、0
°
、
‑2°
、
‑4°
、
‑6°
等角度。
[0022]本专利技术的有益效果包括：
[0023]一、本专利技术易于实现，搭建成本低，测试速度快，测量扫描摆镜转角精度达到角秒级。
[0024]二、采用本专利技术，可以在短时间内得出设计、加工和装调完的扫描器上扫描摆镜转动角度规律，便于科研分析。
[0025]三、本专利技术可作为评估扫描器上扫描摆镜的转角范围的手段，可作为一种针对扫描摆镜的转角范围指标的验收方法。
[0026]四、本专利技术填补扫描器上扫描摆镜的转角范围测量相关标准的空白。
[0027]五、本专利技术可作为评估扫描器上扫描摆镜控制稳定性的手段，可作为一种针对扫
描摆镜的控制稳定性指标的验收方法。
附图说明
[0028]图1为使用扫描器组件的扫描型热成像系统的原理图。
[0029]图2为本专利技术的测量方法所使用的测量装置的布置示意图。
[0030]图3为扫描器安装法兰支架安装调整示意图。
[0031]图4为光学标准棱镜示意图。
[0032]图5为显示器显示的激光自准直仪采集摆镜反射图像。
[0033]图6为自准直仪采集图像与标准刻线重合图。
[0034]图7为测试切断控制盒示意图。
[0035]图8为测试驱动控制盒示意图。
[0036]图9为十字线图像扭曲图。
[0037]图10为十字线图像左右晃动示意图。
[0038]图11为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外光学瞄准具扫描摆镜转角范围测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在转台支撑平面上安装固定扫描器法兰支架，固定法兰支架旋转角度，使用光学标准棱镜对扫描器法兰支架进行零位标定，记录零位角度θ0；步骤2，将扫描器组件安装到标定零位后的法兰支架上，扫描器组件电气接口连接到扫描器测试切断控制盒，给扫描器测试切断控制盒通电并驱动扫描摆镜转动至其正偏的最大角度/反偏的最大角度；步骤3，通过旋转转台来转动扫描器组件，使激光自准直仪准直对准扫描器扫描摆镜；步骤4，读出并记录转台与所述扫描摆镜转动至其正偏/反偏的最大角度的对应的正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2，将所述正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2减去零位角度θ0计算得到扫描摆镜的正偏/反偏的最大转动角度；步骤5，若所述计算得到扫描摆镜的正偏/反偏的最大转动角度符合产品转角范围指标要求，则评判产品满足要求，否则评判为不满足要求。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在步骤4中，所述控制扫描摆镜转动至其正偏的最大角度/反偏的最大角度为扫描摆镜转动到机械限位处停止的角度。3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在步骤3中，所述读出并记录转台与所述扫描摆镜转动至其正偏/反偏的最大角度的对应的正偏最大角度θ1/反偏的最大角度θ2的具体方法为：通过旋转转台旋转被测扫描器组件，同时观察激光自准直仪上位机显示器显示的采集图像，寻找扫描器扫描摆镜反射的十字图像，旋转合适转台角度，当显示的激光自准直仪采集图像的十字图像与激光自准直仪的标准刻线重合，即测试到扫描器组件扫描摆镜正偏最大转动角度，记录此时的转台角度显示数值。4.根据权利要求1至3任一项所述的测量方法，其特征在于，在步骤5中，评判产品满足要求的正偏/反偏的最大转角范围为
‑7°±
0.5
°
～+7
°±
0....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志斌，杨帆，蒋砾，邓功荣，张巍，潘超，朱光明，闫哲，刘梦然，
申请(专利权)人：昆明物理研究所，
类型：发明
国别省市：