[实用新型]一种高精度光学镜头快速穿心装置

说明书

本实用新型涉及一种高精度光学镜头快速穿心装置，主要解决现有技术操作繁琐、适用面窄，以及存在安全隐患等问题，特别适用于光学镜头焦距从几毫米到几十毫米的短焦距、大视场光学镜头的穿心。本实用新型的穿心装置包括水平设置的光学导轨、第一、第二目标支架、光学镜头、探测器及和监视器；光学镜头第一、第二目标支架通过滑块设置在光学导轨上且均位于光学镜头的一侧；探测器设置在光学镜头的另一侧；光学镜头第一目标支架上设置标记A，第二目标支架上设置标记C，标记A的中心与标记C的中心位于同一水平直线上；第二目标支架下部与滑块铰接；光学镜头通过组合移动台安装在光学导轨上；光学镜头探测器通过移动装置安装在光学镜头上。

技术领域

本实用新型属于光学成像与测量技术领域，涉及一种高精度光学镜头快速穿心装置。

背景技术

所谓光学穿心，是指将光学系统的像面中心与探测器中心重合。

在实际的工作中经常会遇到光学穿心的问题，例如光学系统畸变校正过程中，需要事先给后续畸变校正提供参考点，需将光学像面中心与探测器中心调整重合。在基于图像的光学测量应用中，也需要将光学与探测器中心调整重合，以便消除由此造成的测量误差。

目前，光学镜头的穿心，没有统一的系统及方法，对于不同类型的光学镜头，由于其结构形式、复杂程度各不相同，光学镜头穿心方法也存在差异。

现有光学镜头穿心的方法主要有自准直法和旋转光学镜头法。

自准直法利用自准直光管和平面度较好的反射镜实现穿心。穿心时需将反射镜粘贴在要求穿心的光学镜头端面处，并假定端面与光学镜头光轴重合或者通过定心加工方式保证该端面与光学镜头光轴垂直，调整光学镜头或者自准直光管使平面镜十字反射像与光管中十字目标重合，从而实现光管光轴与光学镜头光轴平行，此时光管发出的十字像经光学镜头成像后即为光学像面中心，再将探测器中心与之重合，最终完成光学镜头穿心过程。

自准直法操作繁琐，对穿心光学镜头具有选择性，对于装配好的光学镜头需事先选择粘贴反射镜的基准面，而且要求基准面与光轴垂直，这在实际中较难实现，而且也无法实现对任意光学镜头的穿心。

旋转光学镜头法中，光学镜头与探测器连接在一起，将其整体夹在机床回转轴卡头上，相机加电后，整机在机床上回转，观察光管发出的十字丝经光学镜头所成的像转动情况，通过调整光管方位或者相机俯仰、方位，最终使相机观察到的十字像不在随相机的旋转而旋转，此时光管光轴与光学镜头光轴重合，十字像中心即为像面中心，然后将探测器与光学镜头分离，将探测器中心与光管十字丝的像中心调整重合。

旋转光学镜头法仅适合焦距较长的小光学镜头的穿心，需将光学镜头与探测器装夹在机床上，带电操作危险性比较大。一方面，为了看清光管十字丝的像，光管焦距和口径需与光学镜头相配合；另一方面，确定像面中心后，需在机床上调整探测器位置，不仅风险大，而且也不易操作。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有光学镜头穿心装置操作繁琐、适用面窄，以及存在安全隐患等问题，而提供一种高精度光学镜头快速穿心装置。该系统及方法特别适用于光学镜头焦距从几毫米到几十毫米的短焦距、大视场光学镜头的穿心，具有操作简单、高效、实用、精度高，不需要平行光管，无需反射镜和基准面，对光学镜头大小、结构形式等无选择性。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种高精度光学镜头快速穿心装置，其特殊之处在于，包括水平设置的光学导轨、第一目标支架、第二目标支架、光学镜头、探测器及与探测器相连的监视器；所述第一目标支架与第二目标支架通过滑块设置在光学导轨上且均位于光学镜头的一侧，第二目标支架位于第一目标支架和光学镜头之间；探测器设置在光学镜头的另一侧；所述第一目标支架上设置标记A，第二目标支架上设置标记C，标记A的中心与标记C的中心位于同一水平直线上；第二目标支架下部与滑块铰接；所述光学镜头通过组合移动台安装在光学导轨上，可三维移动和转动；所述探测器通过移动装置安装在光学镜头上，可沿垂直光学镜头的光轴方向相对于光学镜头平移。