[发明专利]相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法，包括：测试组件和数据处理组件；所述测试组件包括待测相机探测器感光面和焦面组件安装面朝上放置于所述测试平台上，所述Y轴轨道位于所述测试平台的一侧端面；所述移动杆能够通过所述X轴轨道与所述Z轴轨道在XZ平面上移动；所述显微测量单元能够对待测相机探测器感光面和焦面组件安装面进行清晰成像；该装置对待测相机探测器感光面和焦面组件安装面进行采点、拟合，即可求出两者的夹角值以及夹角方向，反应了焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴之间的夹角，将测试光学指标的过程转换为机械尺寸测试；该装置结构简单、易于操作，检测结果精度高、误差小，适应性好。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法。

背景技术

通常相机由焦面组件和光学系统组成，焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴不同轴会使相机各视场产生离焦，成像质量下降，在相机装调检测过程中，焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴同轴性是一项关键指标。相机焦面组件和光学系统通过安装面和隔热垫连接，焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴之间的夹角即可通过相机探测器指向和焦面组件安装面夹角反应出来。同时，通过安装在安装面之间的隔热垫厚度和形状调整焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴重合度，因此确定隔热垫的参数就可以解决焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴不同轴的问题。

现有技术中，测试焦面组件中探测器指向和光学系统光轴夹角的方法是：测试相机不同视场的光学指标(光学传递函数、弥散斑、点扩散函数等)的大小，分析得到焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴的夹角和最佳焦面，通过修切隔热垫的厚度和形状来保证焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴同轴。但是此方法的缺点在于测试结果受环境影响大，测试结果不准确，因此会导致重复测试、重复加工隔热垫，费时费力。

因此，在相机装调检测阶段，建立一套精确测量焦面组件中的探测器指向和光学系统光轴夹角，即精确测量相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的装置与方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法，以解决现有技术对相机探测器指向和焦面组件安装面夹角测量结果不准确且操作复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置，包括：测试组件和数据处理组件；

所述测试组件包括气浮平台、测试平台、龙门支架、移动杆、显微测量单元、X轴轨道、Y轴轨道以及Z轴轨道；所述数据处理组件包括控制器以及处理软件；

其中，X轴轨道、Y轴轨道以及Z轴轨道呈三维坐标轴方向分布；待测相机探测器感光面和焦面组件安装面朝上放置于所述测试平台上，所述测试平台与所述Y轴轨道均设于所述气浮平台上，且所述Y轴轨道位于所述测试平台的一侧端面；所述龙门支架架设在所述气浮平台上，所述X轴轨道设于所述龙门支架的横梁上，所述Z轴轨道设于所述移动杆上，所述移动杆能够通过所述X轴轨道与所述Z轴轨道在XZ平面上移动；所述显微测量单元设于所述移动杆的下端面上，且能够对待测相机探测器感光面和焦面组件安装面进行清晰成像；

所述控制器通过传输线与所述测试组件连接，用于电源的控制和所述测试组件的运行；所述处理软件用于处理待测相机探测器和焦面组件安装面上采集点的信息，并进行拟合、运算。

进一步地，在所述相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置中，其特征在于，所述测试组件还包括光源，所述光源围绕所述显微测量单元设置于所述移动杆的下端面上。

进一步地，在所述相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置中，其特征在于，所述采集点的信息精度小于0.8μm。

本发明还提供一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测方法，采用如上所述的检测装置，执行以下步骤实现对相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测：