一种焦面靶标空间位置标定装置及其方法

技术领域

本申请属于光学检测领域，具体涉及一种焦面靶标空间位置标定装置及方法。

背景技术

一般对于需要在焦面上放置分划板(靶标)的光学仪器或设备都需要标定焦面位置(将分划板中心放置在光学视场中心，同时还需保证分划板不离焦)，常用的五角棱镜法在装调初期对准偏差较大，还需要使用五角棱镜和经纬仪，搭建光路与测试过程比较复杂，专业化要求较高，对场地和稳定性要求高；因此实现快速或便捷的焦面靶标检测或快速准确调试是本装置需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本申请的技术方案如下：

一种实现焦面靶标空间位置标定装置的方法，

步骤一：设计光学成像系统；

步骤二：匹配通用型目镜,匹配分光棱镜，通过通用型目镜和分光棱镜的配合实现改变后光路的亮度；

步骤三：改变后光路上设置散光玻璃，设计集光设施，使亮度的光线通过所述集光设施聚焦到散光玻璃上；

步骤四：通过成像系统、改变后光路和亮度的光线相向配合以实现对靶标的标定。

进一步地，所述光学成像系统为全对称成像镜。

进一步地，所述匹配通用型目镜包括匹配通用型目镜的入瞳位置。

进一步地，所述的改变后光路包括折转光路，所述改变后光路的亮度通过照明光线实施。

进一步地，所述匹配分光棱镜包括使直通光路接通用型目镜，折转光路通照明光线。

进一步地，所述的散光玻璃为毛玻璃，设计集光设施为设计非球面光学塑料集光镜。

进一步地，其特征在于,所述的设计为利用ZEMAX软件设计，所述亮度的光线采用LED单光柱。

本申请还提供一种焦面靶标空间位置标定装置，包括成像镜、目镜、分光棱镜、亮度设施，所述成像镜、分光棱镜与目镜自左向右的顺序布置在水平方向上，所述分光棱镜下方的竖直方向上设置有亮度设施，分光棱镜与亮度设施可改变光路，通过成像镜、改变的光路和亮度的光线相向配合以实现对靶标的标定。

优选地，所述的成像镜通过设计而成，成像镜为全对称成像镜，所述目镜为匹配通用型，所述成像镜的直通光路接通用型目镜，所述改变光路为折转光路，所述亮度设施为LED单光柱，所述LED单光柱发出的光线通向分光棱镜产生折转光路。

优选地，所述设计还包括在通用型目镜的入瞳位置，所述亮度设施通往分光棱镜的光路上依次设置有集光镜和毛玻璃。

本申请的有益效果如下：

本申请一种焦面靶标空间位置标定装置，该装置的工作谱段为可见光范围，目视观测；属于焦面调校设备；本申请的标定速度快，结构简单，适应性强，低成本，标定方法合理可靠，可操作性强。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为成像镜组的光学设计；

图2为系统光学总图；

图3为结构总图；

图4为分划板焦面位置标定原理图；

图中：1-被测系统、2-成像镜、3-分光棱镜、4-目镜、5-毛玻璃、6-LED、7-标准平面镜、8-分划板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本申请提出了一种焦面靶标空间位置标定装置，一种全对称成像物镜配合通用型目镜并带有集光LED照明的焦面靶标空间位置标定装置，工作谱段为可见光范围，目视观测，USB接口供电。

具体结构包括成像镜2、目镜4、分光棱镜3、亮度设施6，所述成像镜2、分光棱镜3与目镜4自左向右的顺序布置在水平方向上，所述分光棱镜3下方的竖直方向上设置有亮度设施6，分光棱镜3与亮度设施6可改变光路，通过成像镜2、改变的光路和亮度的光线相向配合以实现对靶标的标定；所述的成像镜2通过设计而成，成像镜2为全对称成像镜，所述目镜4为匹配通用型，所述成像镜2的直通光路接通用型目镜，所述改变光路为折转光路，所述亮度设施为LED 6单光柱，所述LED 6单光柱发出的光线通向分光棱镜产生折转光路，所述设计还包括在通用型目镜的入瞳位置，所述亮度设施通往分光棱镜的光路上依次设置有集光镜和毛玻璃5或乳白玻璃。

一种焦面靶标空间位置标定装置还包括用标准平面镜7、被测系统1、分划板8构成，所述标准平面镜7、被测系统1、分划板8按照水平方向依次排列布置在所述成像镜的前端的组合实施来实现测试。

一种实现焦面靶标空间位置标定装置的方法,包括如下步骤：步骤一：设计光学成像系统；步骤二：匹配通用型目镜,匹配分光棱镜，通过通用型目镜和分光棱镜的配合实现改变后光路的亮度；步骤三：改变后光路上设置散光玻璃，设计集光设施，使亮度的光线通过所述集光设施聚焦到散光玻璃上；步骤四：通过成像系统、改变后光路和亮度的光线相向配合以实现对靶标的标定。

更详细的步骤如下，步骤一：利用ZEMAX软件设计光学成像系统(全对称成像镜)，匹配通用型目镜的入瞳位置；使用分光棱镜(分光比可选)，直通光路接通用型目镜，折转光路通照明光线；在折转照明分光路的出瞳位置上放置毛玻璃(尽量集中照明能量)；步骤二：利用ZEMAX软件设计非球面光学塑料集光镜，用于将LED单光柱的聚焦到毛玻璃上；步骤三：利用AUTOCAD软件设计机械结构；步骤四：制造及组装测试。

本申请具有可快速标定分划板位置或检测探查已安装的分划板是否离焦或偏离光学中心。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。