[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

摘要

用于调整天文望远镜系统共焦的调焦相机及其调焦方法，属于光学测量技术领域，解决了现有技术中终端仪器与前端望远镜无法共焦，观测精度较差的问题，包括机壳，机壳前端安装有镜筒、镜室，镜室上的外螺纹螺纹连接在镜筒上的内螺纹上；所述镜筒内安装有第一、二复消色差透镜。其调焦方法包括调整相机的焦距，使得光谱仪的狭缝在调焦相机中成清晰像；调整小孔板的位置，直到小孔板在调焦相机中成清晰像；调整成像系统的位置，直到小孔板在成像系统中成清晰像；调整天文望远镜的位置，直至观测目标在成像系统中成清晰像。本发明可以用于光学望远镜非成像终端仪器焦面物方检测与调整，使得光学系统的离焦像差控制在λ/4以内。

主权项

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。