[发明专利]一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法

说明书

本发明属于观瞄技术领域，公开一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法，包括以下步骤：拟合变焦镜头焦距与步进电机转动步数的相关曲线；以变焦镜头常温下长焦端的光轴中心为基准，通过光学仪器测量变焦镜头在多个温度、多个焦距下对应的光轴跳动量；假设偏移量在相邻温度间和相邻焦距间均为线性变化，计算任意温度和焦距下的偏移量：根据步进电机转动的步数，计算当前位置的焦距值，实时检测变焦镜头所处的温度，将焦距值和温度结合偏移量测定方法，得到偏移量数据，根据偏移量数据调整变焦镜头的电子瞄准标志的位置，减小变焦镜头光轴跳动量。本发明降低了在全温度环境中变焦镜头的光轴跳动量，使变焦镜头可作为瞄准使用。

技术领域

本发明属于观瞄技术领域，具体涉及一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法。

背景技术

随着加工手段和技术水平的提高，变焦镜头在各类产品中的使用也越来越普遍，电子瞄准标志发生器也越来越成熟，可以集成到CCD或CMOS驱动板上。但由于光轴跳动量的存在，使得变焦镜头无法在高低温条件下、在全变焦过程都可以瞄准射击。因此，在很多情况下，变焦镜头只能作为观察使用，难以作为瞄准使用。现阶段使用多个镜头来进行视场切换，加大了光电系统的体积。随着武器装备的自动化程度越来越高，无人装备(无人战机、无人战车等)是日后的发展趋势，减小高低温下变焦镜头光轴跳动量就变得十分重要。而且现代战争对武器系统的要求越来越高：要求变焦镜头在任意焦距条件下可以满足瞄准需求，这就需要让变焦镜头的光轴跳动量趋近于零。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法，通过后期补偿的方式，大大降低了在全温度环境中变焦镜头的光轴跳动量，使变焦镜头可以作为瞄准使用。

本发明提供了一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法，包括以下步骤：

1)拟合变焦镜头焦距与步进电机转动步数的相关曲线：在变焦镜头的焦距范围内取若干点，根据变焦系统的高斯理论，计算各点所对应的变倍组和补偿组的机械位置，并换算出步进电机的理论转动步数；通过光学仪器标定变焦镜头焦点的理论位置与实际位置的差值，得到修正后的每个焦点位置的步进电机实际转动步数；根据修正后的数据拟合出变焦镜头焦距与步进电机转动步数的相关曲线；

2)测定各温度条件下电子瞄准标志的偏移量：以变焦镜头常温下长焦端的光轴中心为基准，通过光学仪器测量变焦镜头在多个温度、多个焦距下对应的光轴跳动量，即电子瞄准标志的偏移量；

假设偏移量在相邻温度间和相邻焦距间均为线性变化，根据上述测量的偏移量数据，通过以下方法计算任意温度和焦距下的偏移量：

若计算温度为p、焦距为h的偏移量，与其相邻有测量值的温度为m和n，m＞n；与其相邻有测量值的焦距为i和k，i＞k；即已知温度为m、焦距为i时，x变化量为x_mi，温度为n、焦距为i时，x变化量为x_ni；温度为m、焦距为k时，x变化量为x_mk，温度为n、焦距为k时，x变化量为x_nk；则根据线性变化关系进行如下推算：

温度为p，焦距为i时，x变化量x_pi为：

x_pi＝x_ni+(x_mi-x_ni)÷(m-n)×(p-n) (1)

温度为p，焦距为k时，x变化量x_pk为：

x_pk＝x_nk+(x_mk-x_nk)÷(m-n)×(p-n) (2)

温度为p，焦距为h时，x变化量x_ph为：