用于多传感器光轴校准的便携式外场设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，包括：调节光轴机构、光学准直组件和旋转靶轮组件，其中，调节光轴机构位于不同波段传感器上；光学准直组件具有前窗和后窗，从光学准直组件任一窗口输入的光经过两次反射后从另一个窗口输出；不同波段的传感器均位于光学准直组件的前窗外，通过光学准直组件接收或发出平行光；光学准直组件在其后窗侧与旋转靶轮组件通过连接部件对接，通过旋转选择旋转靶轮组件上的不同靶位，向光学准直组件的后窗输入光。本实用新型专利技术所述设备可在宽光谱范围工作，满足在外场环境中对不同波段的传感器进行光轴调试校准的需要。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电系统
，尤其涉及一种用于多传感器光轴校准的便携式外场设备。
技术介绍
随着光电技术的发展，集工作在不同波段的传感器为一体的系统在现代化光电平台上得到了广泛的应用。不同波段的多个传感器的集成应用大大提高了光电平台的光电探测、识别能力，成为各国重点发展的技术之一。光轴一致性是保证多传感器光电系统正常运行的基本条件。现有多传感器光轴校准设备覆盖的波段范围有限，无法满足当前工作在宽波段范围(例如400nm 14μπι)的多 传感器系统光轴校准与测试的需要；另外，现有的光轴测试设备的体积庞大，环境适用性较差，只适合在室内使用，无法满足多传感器光电系统在外场环境进行光轴调试的需要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，满足在外场环境中对不同波段的传感器进行光轴调试校准的需要。本技术采用的技术方案是，所述用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，包括调节光轴机构、光学准直组件和旋转靶轮组件，其中，调节光轴机构位于不同波段传感器上；光学准直组件具有前窗和后窗，从光学准直组件任一窗口输入的光经过两次反射后从另一个窗口输出；不同波段的传感器均位于光学准直组件的前窗外，通过光学准直组件接收或发出平行光；光学准直组件在其后窗侧与旋转靶轮组件通过连接部件对接，通过旋转选择旋转靶轮组件上的不同靶位，向光学准直组件的后窗输入光。进一步的，所述不同波段的传感器包括激光波段、可见光波段以及红外波段的传感器。进一步的，所述光学准直组件包括主镜筒及其内部依次排列的同轴线的前窗、次反射镜、消杂光光阑、后窗、主反射镜和连接座，其中，次反射镜与主反射镜以反射面相对放置，直径比例为I : 4 I : 3 ;主镜筒内一侧的中心轴处竖直装有次反射镜，主镜筒内另一侧竖直装有与主镜筒直径相匹配的主反射镜；在主镜筒内，次反射镜的非反射面一侧设有一与主镜筒直径相匹配的前窗，主反射镜的反射面一侧的主镜筒中心轴处设有后窗，主反射镜中心处开有一与后窗直径匹配的通光孔；前窗、后窗和主反射镜限制出主镜筒内的密闭空间；连接座位于主反射镜的非反射面一侧且固定在主镜筒上，所述连接座外侧设有一通光凸部。所述光学准直组件上用来与旋转靶轮组件连接的连接部件为所述通光凸部，所述旋转靶轮组件上用来与述光学准直组件连接的连接部件为所述通光凹部。进一步的，所述主反射镜和次反射镜的基底材料、以及主镜筒材料均采用的是热膨胀系数相同的铝合金。进一步的，所述主反射镜和次反射镜的反射面是在基底材料上镀增反膜制成，所述增反膜是在400nm 14μπι范围内具有98%以上反射率的金膜；所述前窗和后窗的材料均采用的是在400nm 14 μ m范围内具有90%以上透射率的硫化锌。进一步的，所述次反射镜和主反射镜的反射面均为弧形，主反射镜的非反射面一侧设有若干减重凹槽。进一步的，所述光学准直组件还包括用于将从所述后窗入射的光限制在次反射 镜的反射面范围内的消除杂光光阑。进一步的，所述旋转靶轮组件包括同转轴的圆形固定组件和旋转组件，其中，固定组件上避开圆心处设有一个供所述连接座的通光凸部套入固定的通光凹部，旋转组件包括靶轮以及靶轮上的包括靶标组件和靶板在内的多种靶位；旋转组件相对于固定组件旋转，固定组件与旋转组件通过一弹性制动机构对通过旋转靶轮选择的不同靶位进行定位，定位后的靶位位于光学准直组件的焦点处。进一步的，所述靶标组件包括星点孔靶标和光源，当选择的靶位为靶标组件时，光源发出的光穿过星点孔靶标入射到光学准直组件的后窗。进一步的，所述设备还包括支持部件，所述支持部件包括为旋转靶轮组件中的所述光源供电的电源、以及支撑光学准直组件的三脚架。采用上述技术方案，本技术所述用于多传感器光轴校准的便携式外场设备至少具有下列优点I.可在宽光谱范围工作，克服了现有光轴校准设备覆盖波段范围有限的缺点。2.光学准直组件通过光路的两次反射，缩短了光轴校准设备的轴向距离。对光学准直组件进行轻量化处理，克服了现有光轴校准设备体积大、重量重、携带不便的缺点。3.对含有主反射镜、次反射镜、主镜筒等部件的光学准直组件进行了无热化设计，保证了本技术所述设备具有较宽的工作温度范围，克服了现有光轴校准设备不能在温度变化范围大的外场环境下工作的缺点。4.光学准直组件中的前窗、后窗起密封作用，可以防尘、防风沙，满足外场光轴校准的使用要求。附图说明图I为本技术所述用于多传感器光轴校准的便携式外场设备的外观示意图；图2为本技术的光学准直组件结构示意图；图3为本技术优选的光学准直组件结构示意图；图4为本技术的旋转靶轮组件结构示意图；图5为以红外热像仪的光轴为基准利用本技术所述设备进行可见光相机与红外热像仪光轴校准的原理图；图6为以红外热像仪的光轴为基准利用本技术所述设备进行激光器与红外热像仪光轴校准的原理图；图7为以可见光相机的光轴为基准利用本技术所述设备进行红外热像仪与可见光相机光轴校准的原理图；图8为以可见光相机的光轴为基准利用本技术所述设备进行激光器与可见光相机光轴校准的原理图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术进行详细说明如后。如图I所示，本技术所述用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，包括光学准直组件I、旋转靶轮组件2和调节光轴机构3，其中，调节光轴机构3在图5-8中示出，调节光轴机构3位于不同波段传感器上，用于调节传感器的接收方向或者出光方向。不同 波段的传感器包括激光波段、可见光波段以及红外波段的传感器。如图2所示，光学准直组件I具有前窗13和后窗14，从光学准直组件I的任一窗口输入的光经过两次反射后从另一个窗口输出，图2中虚线即为光学准直组件I中的光路走向。不同波段的传感器均位于光学准直组件的前窗13外，通过光学准直组件接收或发出平行光；光学准直组件I在其后窗14侧与旋转靶轮组件2通过连接部件对接，通过旋转选择旋转靶轮组件2上的不同靶位，向光学准直组件I的后窗14输入光。具体来看，如图2所示，光学准直组件I包括主镜筒16及其内部依次排列的同轴线的前窗13、次反射镜12、后窗14、主反射镜11和连接座17，其中，次反射镜12与主反射镜11以反射面相对放置，直径比例为I : 4 I : 3。主镜筒16内一侧的中心轴102处竖直装有次反射镜12，该反射镜12是通过与主镜筒16 —体成型的三个等长并在圆周方向呈均匀分布的支架固定在中心轴102处的，主镜筒16内另一侧竖直装有与主镜筒16直径相匹配的主反射镜11。在主镜筒16内，次反射镜12的非反射面一侧设有一与主镜筒16直径相匹配的前窗13，主反射镜11的反射面一侧的主镜筒16中心轴102处设有后窗14，主反射镜11中心处开有一与后窗14直径匹配的通光孔20。前窗13、主反射镜11和次反射镜12利用粘接剂与主镜筒16同轴连接，还可以用压圈或螺钉进行固定，该粘接剂可以选用H705-1硅橡胶。前窗13、后窗14和主反射镜11限制出主镜筒16内的密闭空间，可以防尘、防风沙，满足外场光轴校准的使用要求。通过主反射镜11和次反射镜12的两次反射形成长焦距、全波段、大口径、轴向紧凑的光学准直组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，其特征在于，包括：调节光轴机构、光学准直组件和旋转靶轮组件，其中，调节光轴机构位于不同波段传感器上；光学准直组件具有前窗和后窗，从光学准直组件任一窗口输入的光经过两次反射后从另一个窗口输出；不同波段的传感器均位于光学准直组件的前窗外，通过光学准直组件接收或发出平行光；光学准直组件在其后窗侧与旋转靶轮组件通过连接部件对接，通过旋转选择旋转靶轮组件上的不同靶位，向光学准直组件的后窗输入光。

【技术特征摘要】
1.一种用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，其特征在于，包括调节光轴机构、光学准直组件和旋转靶轮组件，其中，调节光轴机构位于不同波段传感器上； 光学准直组件具有前窗和后窗，从光学准直组件任一窗口输入的光经过两次反射后从另一个窗口输出； 不同波段的传感器均位于光学准直组件的前窗外，通过光学准直组件接收或发出平行光；光学准直组件在其后窗侧与旋转靶轮组件通过连接部件对接，通过旋转选择旋转靶轮组件上的不同靶位，向光学准直组件的后窗输入光。2.根据权利要求I所述的用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，其特征在于，所述不同波段的传感器包括激光波段、可见光波段以及红外波段的传感器。3.根据权利要求I所述的用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，其特征在于，所述光学准直组件包括主镜筒及其内部依次排列的同轴线的前窗、次反射镜、消杂光光阑、后窗、主反射镜和连接座，其中，次反射镜与主反射镜以反射面相对放置，直径比例为I : 4 I : 3 ; 主镜筒内一侧的中心轴处竖直装有次反射镜，主镜筒内另一侧竖直装有与主镜筒直径相匹配的主反射镜； 在主镜筒内，次反射镜的非反射面一侧设有一与主镜筒直径相匹配的前窗，主反射镜的反射面一侧的主镜筒中心轴处设有后窗，主反射镜中心处开有一与后窗直径匹配的通光孔；前窗、后窗和主反射镜限制出主镜筒内的密闭空间； 连接座位于主反射镜的非反射面一侧且固定在主镜筒上，所述连接座外侧设有一通光凸部。4.根据权利要求3所述的用于多传感器光轴校准的便携式外场设备，其特征在于，所述主反射镜和次反射镜的基底材料、以及主镜筒材料均采用的是热膨胀系数相同的铝合金。5.根据权利要求3所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣刚，张兴德，刘琳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：实用新型
国别省市：