[发明专利]用于反射式光具座目标发生器高精度控制装置和方法

说明书

本发明属于光学系统精密装调及高精度检测技术领域，公开了一种用于反射式光具座目标发生器高精度控制装置和方法。该装置以直线导轨为基体，通过连接孔位与反射式光学系统组件的框架连接，靶标支撑架和积分球通过转接块连接至直线导轨上，保证高精度移动过程中，靶标的照度及均匀性一致。本发明解决了目标发生器与反射式系统光轴不重合的问题，且在靶标离焦过程控制时可以精确移动目标发生装置，通过均匀性光源保证经过目标发生器后的像质和照度，保证各视场对目标发生装置的成像清晰，具有结构简单、控制方便、离轴量控制精度高、像面一致性好等特点。

技术领域

本发明属于光学系统精密装调及高精度检测技术领域，涉及一种用于反射式光具座目标发生器高精度控制的装置和方法，是反射式光具座对探测器多视场下目标的识别，实现不同作用距离下的目标高精度模拟。

背景技术

随着光电产品向多视场方向发展，对多视场探测器的光轴平行性及多视场下像质和目标的评价提出了更高的要求。由于外场直接对探测器进行测试时，受制于天候条件、地理位置和物理目标的影响，很难实现探测器的装调和性能评价，因此采用反射式光具座在实验室环境下对探测器进行模拟和调校。反射式光具座由光学系统和目标发生器组成，目标发生器光线通过反射式光学系统形成出射测试光束。然而多视场探测器在现有反射式光具座调试时存在以下问题：①反射式光具座无法模拟不同距离目标，探测器的设计指标往往要求对不同距离外的目标成像清晰，现有的反射式光具座无法进行靶标离焦，进而导致无法模拟不同距离的目标；②现有反射式光具座靶标无法满足有限远多视场同时成像目标，为了测试光机系统在不同视场下的成像质量，目标发生器的设计需要满足各视场下成像清晰；③目标模拟精度不高，现有目标发生器即使能进行离焦，由于目标发生器移动位移与反射式光具座光轴角度的偏差、高低位置的偏差，使得离焦时经过目标发生器的光线不是轴上光线，导致反射式光具座自身出射像质下降，从而无法判断探测器像质的优劣；④现有目标发生器采用的照射光源为电光源或者电光源与毛玻璃组合，导致经过目标发生器后的像面照度不一致，出射光束均匀性差，对探测器像质评价造成影响。

因此需要寻求一种新的方法和装置，既能满足靶标高精度位移控制，又能实现反射式光具座高精度模拟特定距离目标，还能保证多视场下目标发生器出射的高成像质量。

针对反射式光具座目标发生器高精度控制的方法和装置，我国发明专利“申请号CN102168988A双波段平行光管目标模拟器”该专利公开了一种采用光源组件、滤光片、靶标、平面镜和离轴抛物面反射镜组成的一种目标发生装置，通过在ZnS基底材料上镀有多层介质膜，实现双波段目标的产生。该方法只提供了在离轴抛物面镜焦平面位置的平行光束，不具备离焦功能，难以满足不同视场、不同作用距离的目标产生，无法用于有限远多视场探测器的调校。“申请号CN203773148U用于多波段目标模拟检测的离轴双反式非球面平行光管”该专利公开了一种采用离轴抛物面主反射镜和离轴双曲面次反射镜的多波段目标模拟检测设备，在所属离轴抛物面主反射镜与所述离轴双曲面次反射镜构成的光学系统的焦平面上设置有模拟光源，用于模拟与检测准直光学系统使用。该装置只能模拟平行光束，对于不同视场的探测器无法离焦，不能模拟不同目标距离。“申请号CN107703623A一种平行光管的焦面目标切换装置”该专利公开了一项平行光管的焦面目标切换装置，采用连接组件、传动组件、第一动力组件、第二动力组件与目标装载组件进行目标切换。该装置通过螺母组件对切换后的目标进行机械调整，难以满足探测器高均匀性、高精度调整的目标，且目标切换装置只实现了焦平面上不同目标的切换，无法满足目标发生装置离焦的功能，从而无法实现有限远多视场探测器的装调。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对反射式光具座中目标发生器无法移动、或者靶标移动精度不高，移动过程中靶标与光轴不垂直、靶标移动后出射成像质量差等问题，提出一种反射式光具座目标发生器高精度控制装置和方法，该装置目标发生器移动位置精度高、与光具座光学轴线高度重合、出射光束照度均匀、成像质量高，可高精度模拟不同距离的目标，实现多视场下精确成像和目标提供。

(二)技术方案