一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置的製造方法
2024-01-23 17:38:15
一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，包括光學準直系統、CCD圖像傳感器、圖像採集卡和計算機，光學準直系統的光軸與CCD圖像傳感器的光軸重合，並與被測系統的安裝基準面平行；特徵在於：光學準直系統的焦平面上設置有上轉換板，上轉換板將雷射光斑由紅外光轉換為能被CCT圖像傳感器探測到的可見光；轉換後的可見光光斑與原始的紅外雷射光斑具有逐像素一一對應關係，圖像採集卡對CCD光敏面接收的圖像進行採集，並將圖像信息傳輸至計算機上，計算機通過對光斑的處理實現對被測系統的平行度測試並校準。本實用新型的試裝置，實現了對雷射照明器光軸的平行度測試和校準，相對於現有的檢測方法具有檢測方便和精度更高的優點。
【專利說明】
一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置，更具體的說，尤其涉及一種將不可見的雷射光斑轉化為可見光光斑再進行處理的光軸與安裝基準面平行度測試
目.0
【背景技術】
[0002]隨著現代光電子技術的發展，光電系統已不再是單一光電傳感器的應用，而是形成了系統工程的綜合應用，成為多光譜，多傳感器，多光路融合的綜合應用，成為多光譜，多傳感器，多光路融合的現代綜合光電系統。在此綜合光電系統中，光軸的平行性是一個重要的指標參數。對於由雷射測距機，電視攝像機、熱像儀3種傳感器融合的光電系統，在一個穩定平臺上捆綁組合時，必須對3個傳感器的探測光軸進行精密調校，使3個光軸的平行性達到一定要求，方能保證光電系統觀瞄及測距方向的一致性，從而起到準確指示目標，發揮光電系統作戰效能的作用。
[0003]通常來講，多光譜、多傳感器集成光電系統主要都是集電視觀瞄、熱像探測、雷射測距於一體的光電綜合體。它們的不同之處在於雷射單元，有的系統裡雷射單元只是具備測距功能，而有的系統裡雷射單元不僅具有測距功能，還具備照射功能。無論是那種配置，在調校光軸和性能測試時，一般都是以雷射光軸為基準。在光電系統中，俯仰機構是光電系統的穩瞄平臺，各傳感器均置於內俯仰框架的光具座上。由於各傳感器工作時傳感器光譜範圍差異較大，涉及光譜範圍較寬，結構的局限以及傳感器探測孔徑的限制，各光軸之間跨度間隔大，因此對光軸一致性調校、測試時均需要專用大口徑反射式平行光管。傳統的檢測方法自動化程度較低，難以實現光軸的在線調校，檢測精度也很低。
【發明內容】
[0004]本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置。
[0005]本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，包括光學準直系統、CCD圖像傳感器、圖像採集卡和計算機，光學準直系統的光軸與CCD圖像傳感器的光軸重合，並與被測系統的安裝基準面平行;光學準直系統對被測系統發出的雷射光斑進行聚焦，CCD圖像傳感器由CCD物鏡和CCD光敏面組成;其特徵在於:所述光學準直系統的焦平面上設置有上轉換板，上轉換板將雷射光斑由紅外光轉換為能被CCT圖像傳感器探測到的可見光，並經CCD物鏡成像在CCD光敏面上;轉換後的可見光光斑與原始的紅外雷射光斑具有逐像素一一對應關係，圖像採集卡對CCD光敏面接收的圖像進行採集，並將圖像信息傳輸至計算機上，計算機通過對光斑的處理實現對被測系統的平行度測試並校準。
[0006]本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，所述上轉換板上刻有十字分劃，上轉換板上的十字分劃與CCD圖像傳感器產生的電十字分劃嚴格對準，以確保轉換後的光斑與原始雷射光斑具有逐像素對應的關係。
[0007]本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，所述光學準直系統採用大口徑式平行光管，其有效通光孔徑不小於300mm，通光孔徑內光束平行度不大於5，大口徑式平行光管中物鏡的焦距為3000mm，以保證其成像質量。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，通過設置與安裝基準面平行的且同軸設置的光學準直系統和CCD圖像傳感器，並在光學準直系統的焦平面上設置用於將紅外雷射光斑轉化為CCD可識別的可見光雷射光斑，有效地將CCD圖像傳感器採集的光斑與雷射光斑對應起來，通過對可見光光斑的處理，即可獲取雷射光斑相對於安裝基準面的偏移角度和方向，實現了對雷射照明器光軸的平行度測試和校準，具有檢測方便和經度更高的優點。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置的結構示意圖；
[0010]圖中:I被測系統，2光學準直系統，3上轉換板，4CXD圖像傳感器，5圖像採集卡，6計算機，7 CXD物鏡，8 C⑶光敏面。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0012]如圖1所示，給出了本實用新型的光軸與安裝基準面平行度測試裝置的結構示意圖，其由光學準直系統2、上轉換板3、CCD圖像傳感器4、圖像採集卡5和計算機6組成，光學準直系統2的光軸與CCD圖像傳感器4的光軸重合，且均與雷射照明器的安裝基準面平行，上轉換板3位於光學準直系統2的焦平面上，光學準直系統2將被測系統I發出的雷射光斑聚焦至上轉換板3上，CXD圖像傳感器4由CXD物鏡7和CCD光敏面8組成。上轉換板3將雷射光斑由紅外光轉換為能被CCD探測到的可見光，經過CCD物鏡7成像在CCD光敏面8上，上轉換板3還將雷射光斑在CCD光敏面8上停留的時間延長。轉換後的雷射光斑和原始的雷射光斑成逐像素對應關係。經過圖像採集卡5採集，將雷射光斑圖像信息傳輸到計算機6上可以進行光斑的形心、尺寸、質心技術參數的處理。
[0013]光學準直系統2採用大口徑式平行光管，其有效通光孔徑不小於300mm，物鏡焦距為3000mm，通光孔徑內光束平行度不大於5，這種設計結構保證了光學系統的成像質量。
[0014]上轉換板3是一種新型的紅外探測轉換器件，可以將紅外波段的雷射轉換為可見光波段的紅光。同時可使光斑在CCD光敏面8上停留的時間延長，使CCD圖像傳感器4很容易探測到單、低頻窄脈衝的雷射。該器件具有量子轉換效率高、紅外響應時間短、室溫條件下工作、熱穩定性好等特點。上轉換板3刻有十字分劃，並與CCD圖像傳感器4產生的電十字分劃嚴格對準。
[0015]在光電測量系統中，用CCD固體成像器件做接收裝置，實現了測量的客觀化、自動化和數位化。雷射光斑在CCD光敏面8上形成光學圖像，CCD圖像傳感器8將光學圖像轉換為與光強成比例的視頻信號輸出。圖像採集卡5將信號傳到計算機6上進行記錄和後續處理。
[0016]檢測過程中，將被測系統I置於大口徑平行光管物鏡前，上轉換板3固定在大口徑平行光管的後焦面上，上面刻有十字分劃。用電視攝像機小視場十字瞄準上轉換板的十字分劃，並使二者重合。給CCD圖像傳感器4通電使之工作，打開計算機進入圖像採集程序，這時應只能顯示CCD的電十字分劃。被測系統I發出照明雷射，這時CCD圖像傳感器4便可採集到雷射光斑的圖像，並可在計算機6上記錄下來。
【主權項】
1.一種光軸與安裝基準面平行度測試裝置，包括光學準直系統(2)、CCD圖像傳感器(4)、圖像採集卡(5)和計算機(6)，光學準直系統的光軸與CCD圖像傳感器的光軸重合，並與被測系統(I)的安裝基準面平行;光學準直系統對被測系統發出的雷射光斑進行聚焦，CCD圖像傳感器由CCD物鏡(7)和CCD光敏面(8)組成;其特徵在於:所述光學準直系統的焦平面上設置有上轉換板(3)，上轉換板將雷射光斑由紅外光轉換為能被CCD圖像傳感器探測到的可見光，並經CCD物鏡成像在CCD光敏面上;轉換後的可見光光斑與原始的紅外雷射光斑具有逐像素一一對應關係，圖像採集卡對CCD光敏面接收的圖像進行採集，並將圖像信息傳輸至計算機上，計算機通過對光斑的處理實現對被測系統的平行度測試並校準。2.根據權利要求1所述的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，其特徵在於:所述上轉換板(3)上刻有十字分劃，上轉換板上的十字分劃與CCD圖像傳感器產生的電十字分劃嚴格對準，以確保轉換後的光斑與原始雷射光斑具有逐像素對應的關係。3.根據權利要求1或2所述的光軸與安裝基準面平行度測試裝置，其特徵在於:所述光學準直系統(2)採用大口徑式平行光管，其有效通光孔徑不小於300mm，通光孔徑內光束平行度不大於5，大口徑式平行光管中物鏡的焦距為3000mm，以保證其成像質量。
【文檔編號】G01B11/26GK205691077SQ201620638234
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620638234.3, CN 201620638234, CN 205691077 U, CN 205691077U, CN-U-205691077, CN201620638234, CN201620638234.3, CN205691077 U, CN205691077U
【發明人】高倩, 丁鑑彬, 陶小凱
【申請人】山東神戎電子股份有限公司