[发明专利]平行光管焦面位置自动标校装置及标校方法

说明书

技术领域

本发明属光学领域，涉及一种平行光管焦面位置自动标校装置及标校方法，尤其涉及一种大口径平行光管焦面位置的标校、光束准直性的评价及其焦距的测量装置及方法。

背景技术

目前，在大口径平行光管的标校过程中，广泛采用五角棱镜法，该方法通过五角棱镜在平行光管通光口径内扫描，对平行光管调焦时，使分划板的纵向位置误差变成观察分划板像的横向位置移动量，从而得到平行光管光束平行性数据，并以此来确定平行光管的焦面位置。

分划板像的横向位置移动量的测量通常采用的方法是用经纬仪接收，人眼瞄准读数，因此存在经纬仪测角精度有限引起的的标校精度不够、测试人员瞄准习惯不同、视觉疲劳引入的差异等问题。同时，在标校过程中，也需要操作人员根据五角棱镜的扫描方向和分划板像的横向位置移动方向来判断平行光管实际焦面位置和理想焦面位置的关系，标校过程要反复地调整平行光管实际焦面位置，重复五角棱镜在平行光管通光口径内的扫描，直到分划板像的横向位置移动量最小，则认为标校结束。因此，采用人工瞄准判读的五角棱镜法工作量大，效率低，标校精度低。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种标校效率高以及判读误差低的平行光管焦面位置自动标校装置及标校方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种平行光管焦面位置自动标校装置，其特殊之处在于：所述装置包括分划板、五角棱镜、瞄准系统以及主控计算机；被测平行光管设置于分划板以及五角棱镜之间；所述五角棱镜设置于被测平行光管的出光口处；所述瞄准系统设置于光路经五角棱镜转折后的出射光路上；所述主控计算机分别控制分划板以及五角棱镜的移动、以及控制瞄准系统的图像数据采集。

上述平行光管焦面位置自动标校装置还包括与主控计算机相连的移动平台；所述主控计算机通过移动平台分别控制分划板以及五角棱镜的移动。

上述移动平台包括像面平移台，所述分划板置于像面平移台上；所述主控计算机与像面平移台相连。

上述移动平台包括五角棱镜扫描平移台，所述五角棱镜置于五角棱镜扫描平移台上；所述主控计算机与五角棱镜扫描平移台相连。

上述移动平台包括精密转台；所述瞄准系统置于精密转台上；所述主控计算机与瞄准系统相连。

上述瞄准系统包括标准准直物镜以及CCD图像采集装置；所述标准准直物镜以及CCD图像采集装置依次设置于光路经五角棱镜转折后的出射光路上。

一种基于如上所述的平行光管焦面位置自动标校装置的标校方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1）打开被测平行光管自带光源，照亮搭载于像面平移台的分化板；

2）将五角棱镜扫描平移台置于被测平行光管的出光口前，并将五角棱镜固定于五角棱镜扫描平移台的载物台上；

3）将由标准准直物镜和CCD图像采集装置组成的瞄准系统加装于精密转台上，使标准准直物镜置于精密转台的转轴中心；

4）通过五角棱镜扫描平移台带动五角棱镜在被测平行光管全通光口径内扫描，调整五角棱镜扫描平移台，使经五角棱镜折转后的光在五角棱镜扫描平移台扫描移动过程中，全部被标准准直物镜和CCD图像采集装置组成的瞄准系统接收；

5）分化板的当前位置与被测平行光管的理想像面位置相差较大时，五角棱镜扫描平移台带动五角棱镜在被测平行光管的出光孔径内小范围扫描移动，通过CCD图像采集装置实时采集判读，确定分化像的移动方向，由五角棱镜的扫描方向及分划板像的移动方向可确定此时分化板的位置与理想焦面位置的关系，确定分化板的移动方向；

6）按步骤5）确定的移动方向通过像面平移台以小步长移动分化板，重复步骤5），直到在被测平行光管的全出光孔径内扫描移动，分划板像的横向位置移动量最小，此时分化板的当前位置与被测平行光管的理想像面位置一致，被测平行光管焦面位置的标校完毕。

7）主控计算机控制精密转台转动；CCD图像采集装置采集对准分划板上已知线宽的线对，记录此时转台对应的角度，由精密测角法，标定被测平行光管的焦距。

本发明的优点是：