[发明专利]一种变焦光学系统光轴与视轴对准方法

权利要求书

1.一种变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，包括：

构建装调测试系统；

对准装校时步骤如下：

(1)将光学镜头调节至最长焦距，调节探测器轴向位置使其视场范围内像质最佳并固定，选取靶标上两参考点，记录其像素坐标(m₁,n₁)和(m₂,n₂)；

(2)将光学镜头调节至最短焦距，观测靶标成像清晰度并记录两参考点新像素坐标(m₁',n₁')和(m₂',n₂')；

(3)在测试计算机绘图软件中标记两参考点的四个像素坐标，将(m₁,n₁)和(m₁',n₁')连接，(m₂,n₂)和(m₂',n₂')连接，延长两线段并确定两连线的相交位置像素坐标(m₃,n₃)；

(4)将光学镜头再调节至最长焦距，转动精密二维转台，将靶标上一参考点的像点调节至交点像素位置(m₃,n₃)，固定精密二维转台位置；

(5)调节探测器径向位置，使像素位置(m₃,n₃)处的参考像点移动至探测器中心像素位置(m₀,n₀)，调节完成后固定探测器位置；

此时调节光学镜头焦距，参考像点始终在像素位置(m₀,n₀)处不改变，变焦光学系统光轴与视轴实现对准。

2.如权利要求1所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，装调测试系统包括：光源、靶标、离轴抛物面镜、精密二维转台以及测试计算机。

3.如权利要求2所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，光源提供与变焦光学系统谱段匹配的照明；靶标位于离轴抛物面镜焦平面，提供调焦和对准参考点；离轴抛物面口径需覆盖待装调变焦光学系统通光口径，用于提供平行光；测试计算机用于对输出图像进行数据读取与处理，光源出射光线依次经过靶标、离轴抛物面镜和二维转台上固定的变焦光学系统。

4.如权利要求1所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，切换式两档中波红外变焦镜头参数为：长焦距280mm，短焦距54mm。

5.如权利要求1所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，选用探测器规格为640pixel×512pixel，像元尺寸15μm。光源选用面源黑体。

6.如权利要求1所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，靶标选用美军标靶USAF1951，离轴抛物面镜的焦距1.8m，口径Ф0.5mm。

7.如权利要求1所述的变焦光学系统光轴与视轴对准方法，其特征在于，将光学镜头固定在精密二维转台上，探测器与光学镜头通过装调结构连接，测试计算机与探测器通过线缆连接。