[发明专利]用于调整天文望远镜系统共焦的调焦相机及其调焦方法

权利要求书

1.采用调焦相机（8）来调整安装在镜架上的天文望远镜（9）及其终端仪器共焦的方法，所述的调焦相机（8）包括机壳（1），机壳（1）前端安装有镜头，所述镜头包括圆筒状的镜筒（2）以及安装在镜筒（2）内的圆筒状镜室（3），镜室（3）的外周面上设置有外螺纹，镜筒（2）的内周面上设置有内螺纹，镜室（3）上的外螺纹螺纹连接在镜筒（2）上的内螺纹上；

所述终端仪器包括光谱仪（14）和成像系统（11），所述天文望远镜（9）位于光谱仪（14）的前端，成像系统（11）位于光谱仪（14）的前端左侧或前端右侧，光谱仪（14）的光轴与天文望远镜（9）的光轴位于同一条直线上，光谱仪（14）中的狭缝（13）位于天文望远镜（9）的光轴方向上的焦面上，成像系统（11）的光轴垂直于天文望远镜（9）的光轴，光谱仪（14）与天文望远镜（9）之间设置有分光镜（12），分光镜（12）位于成像系统（11）的光轴方向与天文望远镜（9）的光轴方向相交处，分光镜（12）的镜面与天文望远镜（9）的光轴之间具有45度的夹角，经天文望远镜（9）后进入分光镜（12）的入射光束被分光镜（12）分为透射光束和反射光束，其中透射光束进入光谱仪（14），反射光束进入成像系统（11）；

其特征在于：

所述镜筒（2）内安装有第一复消色差透镜和第二复消色差透镜，第一复消色差透镜包括第一平凹透镜（7）以及嵌套在第一平凹透镜（7）的凹形光学面中的第一凸透镜（6），第二复消色差透镜包括第二平凹透镜（4）以及嵌套在第二平凹透镜（4）的凹形光学面中的第二凸透镜（5），第一平凹透镜（7）和第二平凹透镜（4）均位于外侧，第一凸透镜（6）和第二凸透镜（5）均位于内侧；

调焦方法包括以下顺序步骤：

步骤1：将镜架上的天文望远镜（9）撤去，在安装天文望远镜（9）的位置安装所述调焦相机（8），通过调整使调焦相机（8）的光轴与光谱仪（14）的光轴位于同一条直线上，然后通过旋转调焦相机（8）的镜筒来调整相机的焦距，使得光谱仪（14）的狭缝（13）在调焦相机（8）中成清晰像；

步骤2：保持调焦相机（8）的安装位置不变，在成像系统（11）的物方焦面位置（10）安装小孔板（15），小孔板（15）上设置有通孔，沿成像系统（11）的光轴方向调整小孔板（15）的位置，直到小孔板（15）在调焦相机（8）中成清晰像，此时小孔板（15）与狭缝（13）像同时清晰，成像系统（11）的焦面位置与光谱仪（14）的焦面位置有了共同的参照物；

步骤3：保持小孔板（15）的安装位置不变，沿成像系统（11）的光轴方向调整成像系统（11）的位置，直到小孔板（15）在成像系统（11）中成清晰像；

步骤4：撤去小孔板（15）和调焦相机（8），重新安装天文望远镜（9），启动天文望远镜（9），指向观测目标，沿天文望远镜（9）的光轴方向调整天文望远镜（9）的位置，直至观测目标在成像系统（11）中成清晰像，此时天文望远镜（9）与成像系统（11）共焦面，也与光谱仪（14）共焦面。

2.根据权利要求1所述采用调焦相机（8）来调整安装在镜架上的天文望远镜（9）及其终端仪器共焦的方法，其特征在于：所述机壳（1）内的成像靶面上安装有CMOS图像传感器。

3.根据权利要求1所述采用调焦相机（8）来调整安装在镜架上的天文望远镜（9）及其终端仪器共焦的方法，其特征在于：所述镜筒（2）上的内螺纹的公称直径小于等于40毫米，镜筒（2）上的内螺纹的牙距小于等于0 .75毫米。

4.根据权利要求1所述采用调焦相机（8）来调整安装在镜架上的天文望远镜（9）及其终端仪器共焦的方法，其特征在于：

所述步骤1中，在光谱仪（14）后端设置白光光源，通过白光光源照亮光谱仪（14）的狭缝（13），白光透过狭缝（13），经过分光镜（12）透射成像在调焦相机（8）中，然后通过旋转调焦相机（8）的镜筒（2）来调整相机的焦距，使得光谱仪（14）的狭缝（13）在调焦相机（8）中成清晰像，然后将光谱仪（14）后端的白光光源撤去；

所述步骤2中，在成像系统（11）与小孔板（15）之间设置白光光源，通过白光光源照亮小孔板（15），白光透过小孔板（15），经过分光镜（12）反射，使小孔定标板在调焦相机（8）中成像，沿成像系统（11）的光轴方向调整小孔板（15）的位置，直到小孔板（15）在调焦相机（8）中成清晰像，然后将成像系统（11）与小孔板（15）之间设置的白光光源撤去。