一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及光學(xué)系統(tǒng)測(cè)定領(lǐng)域，具體是一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度 的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的光軸平行度校正方法及裝置使用大口徑離軸拋物面反射式平行光管，平行 光管的口徑覆蓋被測(cè)的多光軸光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)多光軸光學(xué)系統(tǒng)分劃板后端光源發(fā)出的平行 光經(jīng)拋物面反射式平行光管反射，光束匯聚的焦點(diǎn)離開(kāi)光軸，通過(guò)各個(gè)焦點(diǎn)的位置即可判 定多光軸光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行度。但運(yùn)種方法校正的系統(tǒng)對(duì)拋物面反射鏡的口徑及面形要 求較高，使得標(biāo)定設(shè)備加工制作復(fù)雜，周期長(zhǎng)，成本較高，且在校正過(guò)程中更換光源，存在人 為操作誤差，校正精度難W保證。為解決W上問(wèn)題，肖茂森、吳易明等人提出了《多光軸平行 性校正儀及其標(biāo)定方法》（專(zhuān)利號(hào)：CN102620688)，降低了校正設(shè)備的制作安裝成本，且能夠 靈活配置W適應(yīng)不同的多光軸光學(xué)系統(tǒng)的校正需求。W上各個(gè)方法是針對(duì)于后端具有光源 或內(nèi)部具有分劃板的光學(xué)系統(tǒng)，無(wú)法適用于常規(guī)采集圖像巧日監(jiān)視或攝影）用的多光軸光學(xué) 系統(tǒng)光軸平行性的校正。
[0003] 而對(duì)于該類(lèi)系統(tǒng)，目前普遍采用的方法是借助激光測(cè)距儀、十字祀板W及帶有分 劃板的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，通過(guò)望遠(yuǎn)系統(tǒng)瞄準(zhǔn)十字分劃線(xiàn)并測(cè)距，將瞄準(zhǔn)線(xiàn)偏移直至目標(biāo)偏離視場(chǎng)， 根據(jù)得出的各個(gè)偏移距離和待測(cè)系統(tǒng)光軸與望遠(yuǎn)系統(tǒng)瞄準(zhǔn)軸的距離，解算出二者的光軸偏 差。該方法通過(guò)測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)角度的檢測(cè)，多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)組合使得設(shè)備的口徑和體積較大，給 安裝調(diào)試W及運(yùn)輸帶來(lái)不便。對(duì)于沒(méi)有測(cè)距儀及望遠(yuǎn)系統(tǒng)的多光軸光學(xué)系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)光 軸平行度檢測(cè)，另外系統(tǒng)引入的誤差因素較多，測(cè)量結(jié)果的可靠性不高。近年來(lái)，學(xué)者們又 提出了采用ZYGO干設(shè)儀或內(nèi)部具有十字分劃線(xiàn)且能夠發(fā)出多種光譜的平行光管來(lái)標(biāo)定多 光軸光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行度，運(yùn)些標(biāo)定方法均存在檢測(cè)設(shè)備制造復(fù)雜或價(jià)格昂貴，系統(tǒng)對(duì) 場(chǎng)地要求較高，體積龐大，標(biāo)定過(guò)程中需要更換功能模塊，操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置，W解決 上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置，包括高精度自準(zhǔn)直經(jīng)締儀、平面反 射鏡、待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)、基座、十字祀板和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述多光軸光學(xué)系統(tǒng)和平面反 射鏡均安裝在基座上，且平面反射鏡位于多光軸光學(xué)系統(tǒng)后端，所述基座放置于旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 上，所述十字祀板固定在待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)前端，所述自準(zhǔn)直經(jīng)締儀設(shè)置在平面反射 鏡后端且瞄準(zhǔn)平面反射鏡。
[0007] 作為本實(shí)用新型進(jìn)一步方案：所述十字祀板固定在待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)前端最 大鏡頭焦距1000倍W外的位置。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型且該系統(tǒng)具有極大降低 檢測(cè)設(shè)備的制作和安裝難度，對(duì)場(chǎng)地要求不高，測(cè)量操作方便，適用性高，消除了平面鏡的 安裝誤差，而且該系統(tǒng)和方法適用于多光軸光學(xué)系統(tǒng)W及多光譜(對(duì)應(yīng)的多光譜十字祀板） 的多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的測(cè)量或標(biāo)定。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型裝置的示意圖。
[0010] 圖2為本實(shí)用新型的標(biāo)定結(jié)構(gòu)原理圖。
[0011] 圖3為本實(shí)用新型標(biāo)定方法中各方位角度值示意圖。
[0012] 圖中：1-高精度自準(zhǔn)直經(jīng)締儀；2-平面反射鏡；21-平面反射鏡法線(xiàn)；3-旋轉(zhuǎn)平 臺(tái)；4-侍柄;走多光軸光學(xué)系統(tǒng)；41-鏡頭1 ;411-鏡頭1邊緣視場(chǎng)；412-鏡頭1光軸；413-鏡 頭1邊緣視場(chǎng)；42-鏡頭2 ;421-鏡頭2邊緣視場(chǎng)；422-鏡頭2光軸；423-鏡頭2邊緣視場(chǎng)； 5-十字祀板；6-基座。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014] 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置， 包括高精度自準(zhǔn)直經(jīng)締儀、平面反射鏡、待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)、基座、十字祀板和旋轉(zhuǎn)平 臺(tái)，多光軸光學(xué)系統(tǒng)和平面反射鏡均安裝在基座上，且平面反射鏡位于多光軸光學(xué)系統(tǒng)后 端，基座放置于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，十字祀板固定在待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)前端最大鏡頭焦距 1000倍W外的位置，自準(zhǔn)直經(jīng)締儀設(shè)置在平面反射鏡后端且瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡的法線(xiàn)。
[0015] 如圖2和圖3所示，該裝置標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的方法，
[0016] (1)獲得自準(zhǔn)直經(jīng)締儀對(duì)于平面反射鏡法線(xiàn)所在方位角為％;
[0017] (2)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)沿方位方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí) 觀察標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)成像結(jié)果，當(dāng)十字祀板剛剛出現(xiàn)在鏡頭1視場(chǎng)邊緣時(shí)，記錄此時(shí) 自準(zhǔn)直經(jīng)締儀瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡的方位值《!〇-^;
[0018] (3)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，在同一側(cè)，當(dāng)十字祀板剛出現(xiàn)在鏡頭2視場(chǎng)邊緣時(shí)，記錄 此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)締儀瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡的方位值巧)-往-貸，其中自準(zhǔn)直經(jīng)締儀順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)方位值變大，兩鏡頭邊緣視場(chǎng)的夾角為茜；
[0019] (4)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，至十字祀板從另外一側(cè)偏離鏡頭1的視場(chǎng)，并在鏡頭1視 場(chǎng)邊緣時(shí)，記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)締儀瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡的方位值嗎-a+嗎，其中邱為鏡頭 1的視場(chǎng)角；
[0020] (5)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，當(dāng)十字祀板剛剛出現(xiàn)在鏡頭2視場(chǎng)邊緣時(shí)，記錄此時(shí)自準(zhǔn) 直經(jīng)締儀瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡的方位值巧-片+巧s，?2為鏡頭2的視場(chǎng)角；
[0021] (6)將自準(zhǔn)直經(jīng)締儀多次測(cè)量的方位值進(jìn)行計(jì)算，貝U
[0022] 鏡頭1光軸所在的方位角與平面反射鏡法線(xiàn)之間的夾角為：
[0023]
(I)
[0024] 鏡頭I光軸所在的方位角0 1為：
[00巧]
似
[0026] 鏡頭2光軸所在的方位角目2為：
[0027]
(3)
[0028] 則兩鏡頭光軸的夾角0。為：
[0029]
(4)
[0030] 同理，兩光軸W上的多光軸光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行性均可采用W上兩兩標(biāo)定的方法 測(cè)量得出。
[0031] W上完成的是多光軸光學(xué)系統(tǒng)在方位方向的光軸平行度測(cè)量和標(biāo)定，采用同樣的 方法，結(jié)合使用可俯仰運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)，測(cè)量和標(biāo)定俯仰方向光軸平行度，即可完成多光軸光學(xué) 系統(tǒng)在方位和俯仰兩個(gè)方向的光軸平行度的測(cè)量和標(biāo)定。
[0032] 該系統(tǒng)也可適用于多光譜光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的測(cè)量或標(biāo)定，只需要采取對(duì)應(yīng)的 多光譜十字祀板即可。
[0033] 通過(guò)（4)式可W看出，該方法消除了平面鏡的安裝誤差，且該系統(tǒng)具有極大降低檢 測(cè)設(shè)備的制作和安裝難度，對(duì)場(chǎng)地要求不高、測(cè)量操作方便、適用性高等特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置，包括高精度自準(zhǔn)直經(jīng)煒儀、平面反射 鏡、待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)、基座、十字靶板和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，其特征在于，所述多光軸光學(xué)系統(tǒng) 和平面反射鏡均安裝在基座上，且平面反射鏡位于多光軸光學(xué)系統(tǒng)后端，所述基座放置于 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述十字靶板固定在待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)前端，所述自準(zhǔn)直經(jīng)煒儀設(shè)置在 平面反射鏡后端且瞄準(zhǔn)平面反射鏡。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置，其特征在于，所述 十字靶板固定在待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)前端最大鏡頭焦距1000倍以外的位置。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)光軸平行度的裝置，該裝置包括高精度自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、平面反射鏡、待標(biāo)定多光軸光學(xué)系統(tǒng)、基座、十字靶板和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，多光軸光學(xué)系統(tǒng)和平面反射鏡均安裝在基座上，且平面反射鏡位于多光軸光學(xué)系統(tǒng)后端，基座放置于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，十字靶板固定在光學(xué)系統(tǒng)前端最大鏡頭焦距1000倍以外的位置，自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀設(shè)置在平面反射鏡后端且瞄準(zhǔn)測(cè)量平面反射鏡。本實(shí)用新型裝置能降低檢測(cè)設(shè)備的制作和安裝難度，對(duì)場(chǎng)地要求不高，測(cè)量操作方便，適用性高，消除了平面鏡的安裝誤差，適用于多光軸光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行度的測(cè)量或標(biāo)定。
【IPC分類(lèi)】G01M11/02, G01B11/26, G01B11/27
【公開(kāi)號(hào)】CN204854657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520301668
【發(fā)明人】李春艷, 鞏稼民, 湯琦, 喬琳
【申請(qǐng)人】西安郵電大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日