[发明专利]一种红外低温相机的视轴引出方法

权利要求书

1.一种红外低温相机的视轴引出方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)在常温下用干涉仪(17)测试红外低温相机(14)各个视场的像质，确定出相机的中心视场，把中心视场的方向定义为红外低温相机(14)的视轴方向；保持红外低温相机(14)和干涉仪(17)的位置不动，将第一外基准立方棱镜(7)安装在相机上；用第一经纬仪(13)自准干涉仪(17)出射平行光的方向，第二经纬仪(15)、第三经纬仪(16)自准第一外基准立方棱镜(7)，之后通过第二经纬仪(15)、第三经纬仪(16)和第一经纬仪(13)之间的两两对瞄，得到红外低温相机(14)视轴在第一外基准立方棱镜(7)坐标系∑₁下的单位矢量s→=(x1,y1,z1);]]>

(2)将离轴抛物镜(3)放置到隔振气浮平台(12)上，使干涉仪(17)出射的平行光，经离轴抛物镜(3)后成像于离轴抛物镜(3)焦面处；利用自准直原理，在离轴抛物镜(3)焦面位置放置标准球面镜(22)，使从干涉仪(17)出射的平行光线经过标准球面镜(22)后能够原路返回至于涉仪(17)；

(3)干涉仪(17)测量离轴抛物镜(3)像质，调整离轴抛物镜(3)的俯仰和旋转，并相应调整标准球面镜(22)的平移、俯仰和旋转，直至离轴抛物镜(3)波像差最小；定义此时干涉仪(17)出射平行光的方向为离轴抛物镜(3)方向；

(4)用第四经纬仪(19)自准干涉仪(17)出射平行光的方向，将第二外基准立方棱镜(2)安装在离轴抛物镜(3)背后，用第五经纬仪(20)、第六经纬仪(21)自准第二外基准立方棱镜(2)，之后通过第六经纬仪(21)、第五经纬仪(20)和第四经纬仪(19)之间两两对瞄，得到离轴抛物镜(3)视轴在第二外基准立方棱镜(2)坐标系∑₂下的单位矢量

(5)以干涉仪(17)为基准得到两立方镜坐标系的夹角余弦矩阵其中上标T表示转置；

(6)将离轴抛物镜(3)和红外低温相机(14)固定安装到测试台(11)上，用第七经纬仪(6)、第八经纬仪(10)自准第一外基准立方棱镜(7)，第七经纬仪(6)和第八经纬仪(10)对瞄，得到第一外基准立方棱镜(7)三个坐标轴在第七经纬仪(6)坐标系∑₀下的单位向量和第九经纬仪(1)和第十经纬仪(4)自准第二外基准立方棱镜(2)，第九经纬仪(1)和第十经纬仪(4)对瞄，第十经纬仪(4)再与第七经纬仪(6)对瞄，得到第二外基准立方棱镜(2)三个坐标轴在第七经纬仪(6)坐标系∑₀下的单位向量和以第七经纬仪(6)为基准的两个立方镜坐标系的夹角余弦矩阵N；

(7)分别调整红外低温相机(14)和离轴抛物镜(3)的俯仰和旋转，直至矩阵N与矩阵M一致；定义离轴抛物镜(3)的视轴方向为低温平行光管的视轴方向；此时红外低温相机(14)视轴方向与低温平行光管视轴方向一致；

(8)用五棱镜法将模拟靶标(9)放置在离轴抛物镜(3)的焦面处。

2.根据权利要求1所述的一种红外镜头的装调方法，其特征在于：所有所述的经纬仪的测量精度优于1″。

3.根据权利要求1所述的一种红外镜头的装调方法，其特征在于：所述的测试台(11)能够分别对离轴抛物镜(3)和红外低温相机(14)进行俯仰和旋转调节，且调节精度优于30″。

4.根据权利要求1所述的一种红外镜头的装调方法，其特征在于：所述模拟靶标(9)安装在具有三维平移功能的调整机构上，且该平移调整机构的精度优于0.01mm。

5.根据权利要求1所述的一种红外镜头的装调方法，其特征在于：所述的第一外基准立方棱镜(7)两个相邻面的夹角应为90°±5″，所述的第二外基准立方棱镜(2)两个相邻面的夹角应为90°±5″。