[发明专利]可见光相机焦平面快速对准方法及装置

说明书

技术领域

本发明提供一种快速对准方法及装置，具体涉及一种可见光相机焦平面对准方法及装置，该装置多应用于航空、航天机载摄像领域。

背景技术

相机是各类航空、航天飞行器的重要载荷，为各类任务提供视频图像及图片图像。在相机生产研制过程中，准确把各类探测器同镜头的焦面位置进行对接的过程是保证成像质量的前提步骤，当大量相机同时进行生产时，如何快速完成该生产过程是保证生产研制任务能够按时完成的关键，显得更为重要。

相机在生产研制过程中，像面对接是光机装配的最后一步，传统的像面对接方法是通过生产研制人员的经验，把镜头法兰同相机连接以后，修改二者之间垫片的厚度来实现的。当垫片的厚度不是理想厚度时，需要通过经验判断垫片需要加厚还是变薄，然后将相机和镜头法兰拆开进行修磨垫片厚度，反复尝试，最终找到像面位置，此方法效率低、精度差，单台或小批量产品可以按此方法进行调试，当产品数量较大时，此方法耗时耗力，生产效率低下，难以实现焦平面的快速对接。

发明内容

本发明提供一种可见光相机焦平面快速对准方法及装置，主要解决了现有技术进行焦平面对准时效率低、精度差的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该可见光相机焦平面快速对准方法包括以下步骤：

1]一束平行光经分光棱镜反射后平行入射至被测镜头；

2]被测镜头将步骤1入射的平行光汇聚至被测镜头的焦平面位置；

3]若被测镜头的焦平面与相机的感光平面位置重合时，步骤2中入射的平行光汇聚后经焦平面反射，然后再经被测镜头出射，出射光为平行光，则相机焦平面对准；

若被测镜头的焦平面与相机的感光平面位置不重合时，步骤2中入射的平行光汇聚后经焦平面反射，然后再经被测镜头出射，出射光为发散光，则相机焦平面未对准，需进行调节。

上述步骤3中，出射光经分光棱镜后于显示屏上显示光斑，平行光的光斑为均匀光斑，发散光的光斑为明暗交替的光斑。

上述步骤3中，出射光先经分光棱镜后再经反射棱镜，最后于显示屏上显示光斑，平行光的光斑为均匀光斑，发散光的光斑为明暗交替的光斑。

上述分光棱镜为45°分光棱镜，反射棱镜为45°反射棱镜。分光棱镜的角度可以相应进行调整，但至少应保证出射光或入射光与其斜面之间的夹角为45°，入射至反射棱镜的入射光与反射棱镜入射面垂直，反射棱镜斜面与分光棱镜斜面垂直。

上述步骤3中，未对准进行调节具体是：

移动被测镜头或相机并记录移动距离，直至光斑为均匀光斑，记录移动距离，该距离即为被测镜头与相机感光平面之间需增加垫片厚度。移动过程具体可采用将相机或被测镜头设置在移动平台上，通过记录移动平台位移来确定被测镜头的焦平面与相机的感光平面位置重合所需要的距离。

该可见光相机焦平面快速对准装置包括相机和与相机连接的被测镜头，还包括平行光发射机构、分光棱镜和反射棱镜；所述平行光发射机构发射出的平行光先依次经分光棱镜、被测镜头和相机后，再经被测镜头的焦平面反射，反射光依次经分光棱镜和反射棱镜后显示。

上述反射光经分光棱镜和反射棱镜后显示在显示屏上。

上述平行光发射机构由激光器和准直器组成。

上述分光棱镜和反射棱镜均为45°。

上述相机设置在移动平台上，移动平台上设置有距离测量机构，移动平台移动时即可读出移动距离参数。

本发明的优点在于：

该可见光相机焦平面快速对准方法及装置为航空、航天各类相机焦平面对接过程提供精度保证及提高此过程装配效率，尤其是大批量产品的生产研制任务，确保相机最终能够获得良好的成像效果。

附图说明

图1为本发明相机焦平面对准时的原理示意图；

图2为本发明相机焦平面未对准时的原理示意图；

附图明细如下：

1-相机；2-被测镜头；3-激光器；4-分光棱镜；5-反射棱镜；6-准直器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详述，如图1所示：