[发明专利]一种红外镜头光轴检测装置及检测方法

说明书

本申请提供一种红外镜头光轴检测装置及检测方法，包括依次同轴设置的红外光源、分划板、待测镜头、成像镜头以及红外探测器；所述分划板和所述待测镜头分别安装在转动工装上，且所述分划板位于所述待测镜头的焦平面上；所述转动工装用于驱动所述分划板和所述待测镜头绕所述待测镜头的机械轴同步转动；所述红外探测器用于在所述分划板和所述待测镜头转动过程中，采集照射在所述分划板上的红外光经所述成像镜头形成的若干红外图像。本申请采用了先准直再成像的设计理念，利用成像镜头代替了传统光轴测量中使用的平行光管，减小了检测装置的体积，结构紧凑。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种红外镜头光轴检测装置及检测方法。

背景技术

红外镜头可用于枪瞄、侦查和监控等夜视系统中，常见的载体单元包括枪械、头盔和云台等等。在红外镜头的生产和装配过程中，不可避免的存在光轴与机械轴不重合，存在一定夹角的情况。同一批次的红外镜头，其同轴度的偏差值也不尽相同。因此，即便对于同一个夜视系统，更换不同的红外镜头，其中心瞄准方向也存在细微差别，在战场上往往会成为影响任务执行效果的关键因素。

目前，红外镜头厂商往往主要关注红外镜头单体的技术指标，而总装或应用单位则更加关注批次产品的空间指向一致性和互换性。目前许多批产的红外镜头产品在整机装配时均需进行统一标校，工作量较大，而且很容易因其他部件的维修或升级拆装而丧失一致性，在整机复装后不得不再次投入人力、物力和时间进行复标校。传统的红外镜头光轴检测装置采用平行光管与反射模式的测量方案，存在体积大的问题。因此，迫切需要研究一种红外镜头光轴检测装置及检测方法，对批产红外镜头的光轴进行检测，预先了解产品的一致性和互换性，从而省略标校过程或降低标校要求、减少标校时间。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种红外镜头光轴检测装置及检测方法。

第一方面，本申请提供一种红外镜头光轴检测装置，包括依次同轴设置的红外光源、分划板、待测镜头、成像镜头以及红外探测器；所述分划板和所述待测镜头分别安装在转动工装上，且所述分划板位于所述待测镜头的焦平面上；所述转动工装用于驱动所述分划板和所述待测镜头绕所述待测镜头的机械轴同步转动；所述红外探测器用于在所述分划板和所述待测镜头转动过程中，采集照射在所述分划板上的红外光经所述成像镜头形成的若干红外图像。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述红外探测器与计算机相连；所述计算机用于获取各所述红外图像中所述成像特征点的运动轨迹，并根据成像特征点的运动轨迹计算待测镜头的光轴角度偏差。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述转动工装包括轴承座以及安装在所述轴承座上的轴承；所述轴承的内圈内固定设有圆筒状测试转接件；所述测试转接件的一端与所述待测镜头可拆卸连接，另一端与所述分划板固定连接。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述红外光源发出的红外线的波长范围为1μm～16μm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述成像特征点为交叉点、单点或端点。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述成像镜头的焦距大于或等于所述待测镜头焦距的三倍。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述转动工装的转动范围大于或等于360°。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述待测镜头的工作波段为近红外波段、中波红外波段或长波红外波段。

第二方面，本申请提供一种采用上述红外镜头光轴检测装置的红外镜头光轴检测方法，所述方法包括如下步骤：

同步驱动分划板和待测镜头绕待测镜头的机械轴连续旋转，并在旋转过程中，通过红外探测器采集照射在所述分划板上的红外光经所述成像镜头形成的若干红外图像；

提取若干红外图像中成像特征点的运动轨迹；所述运动轨迹为近似圆形的运动轨迹；