[发明专利]平行光管离焦像差标定装置

说明书

为了解决相机定焦和真空像面预置时平行光管存在离焦像差而影响定焦和真空像面预置精度的问题，本发明提出了一种平行光管离焦像差标定装置，包括可调焦望远系统和平行光管离焦像差标定单元；可调焦望远系统用于将被标定平行光管整个离焦范围内的出射光束整形为平行光；平行光管离焦像差标定单元用于模拟被标定平行光管靶标离焦时的使用状态，并根据所述可调焦望远系统出射的平行光，解算被标定平行光管的离焦像差。本发明能够定量标定平行光管焦面靶标离焦不同距离时的像差大小，为相机定焦和真空像面预置工作提供指导，克服平行光管离焦像差所带来的不利影响。

技术领域

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种平行光管离焦像差标定装置，适用于测量平行光管焦面靶标离焦使用时，其所模拟目标的像差特性，能够有效提高相机定焦及真空像面预置的精度。

背景技术

平行光管在光学系统装调和整机最终光电检测阶段具有重要作用，主要用于产生平行光，可模拟高像质的无穷远目标。通过在平行光管焦面处放置星点板、条纹板、玻罗板、鉴别率板等不同类型的靶标，可以对光学系统焦距、鉴别率、成像质量等指标进行检测，同时，在相机整机阶段，配合二维转台等设备，可以检测相机焦距、畸变、不同视场的弥散斑、MTF等指标。

平行光管设计时，其像差校正通常针对模拟无穷远目标时的情况，具体使用时焦面靶标一般也置于其最佳焦面位置处，此时平行光管所模拟目标的像质满足使用要求。而在一些特殊应用场合，平行光管焦面靶标需要偏离最佳焦面位置使用，如在相机定焦过程中，相机对平行光管焦面靶板前后移动所模拟不同距离目标进行成像，通过对相机所成图像的像质进行评价，据此确定相机焦面；又如空间相机真空像面预置时，也需要沿平行光管光轴方向前后移动焦面靶板，相机对不同离焦距离的目标成像，并对其成像质量进行拟合，直至成像质量最好的位置与空间相机真空预置量相等。相机定焦和真空像面预置工作时，均需对平行光管焦面靶板进行离焦，一般认为平行光管所模拟目标的像质是完好的，然而其离焦后所模拟目标必然存在离焦像差，但目前对该离焦像差尚无有效标定方法，造成定焦和真空像面预置精度的降低。因此，对平行光管离焦像差进行标定具有重要意义。

发明内容

为了解决相机定焦和真空像面预置时平行光管存在离焦像差而影响定焦和真空像面预置精度的问题，本发明提出了一种平行光管离焦像差标定装置。本发明能够定量标定平行光管焦面靶标离焦不同距离时的像差大小，为相机定焦和真空像面预置工作提供指导，克服平行光管离焦像差所带来的不利影响。

本发明的技术方案是：

平行光管离焦像差标定装置，其特殊之处在于：

包括可调焦望远系统和平行光管离焦像差标定单元；

可调焦望远系统用于将被标定平行光管整个离焦范围内的出射光束整形为平行光；

平行光管离焦像差标定单元用于模拟被标定平行光管靶标离焦时的使用状态，并根据所述可调焦望远系统出射的平行光，解算被标定平行光管的离焦像差。

进一步地，所述可调焦望远系统的入瞳直径D_ent应大于平行光管出射光束的口径D_col。

进一步地，可调焦望远系统由物镜和目镜构成；

所述物镜的焦距f_obj满足：f_obj≥10D_ent；

所述目镜的焦距f_eye满足：f_eye≤f_obj*D_hat/D_ent；

其中，D_hat为哈特曼波前传感器的工作口径。

进一步地，所述物镜包括离轴非球面镜；所述目镜为变焦镜组。