CN100523769C - 多用途无穷远目标模拟装置 - Google Patents

Abstract

一种多用途无穷远目标模拟装置，包括平行光管和焦面组件两大部分，其中焦面组件主要由标准物屏板系列、物屏支架、光源组件、电机传动结构及其控制盒组成，而标准物屏板系列则由一系列图案及图案尺寸相异，但图案中心位置相同，物屏的外形尺寸及与物屏支架连接方式相同的物屏板组成，它们放置于平行光管焦面并可在焦面上沿水平方向线性移动，以模拟系列不同形状不同瞬时视场的静止/运动的无穷远目标。本发明不需频繁装调平行光管焦面位置即可满足光电仪器研制安装调试以及检测时对无穷远运动及静止目标模拟的不同要求，也只需设计制造并更换标准物屏板就能满足新的要求。

Description

多用途无穷远目标模拟装置

技术领域：

本发明涉及一种无穷远目标模拟装置，特别是关于一种用于实验室内光电仪器的调校及检测，运动及静止状态可控的无穷远目标模拟装置。

背景技术：

平行光管是光学实验及计量检测的重要设备，是一种高精度的测试仪器，是目前我国工厂和实验室不可缺少的测试仪器之一。平行光管为光电系统提供无限远目标，或提供一束平行光，它的基本结构是在一个平行光管物镜的焦面上放一块分划板、星点孔等焦平面所用的光学元件，以满足作业光学系统不同实用要求。

平行光管，特别是大口径长焦距的平行光管则是装校调整光电仪器的重要工具，也是光学量度仪器中的重要组成部分，配用不同的分划板，连同测微目镜头，或显微镜系统，则可以测定透镜组的焦距，鉴别率，及其它成像质量等。但是，大口径长焦距平行光管作为实验室大型贵重设备，数量不多，因此，在一般情况下，为满足光学系统研制与检测的过程中的不同实用要求，通常必须频繁地临时搭建测试装置，将适用的分划板/星点孔等精确放置于平行光学的焦面以模拟适用的无穷远地物，这必然导致重复的装调工作。同时，在航空航天光电仪器的研制过程中，需要运动型的无穷远地物目标来验证仪器性能或进行相关测试，如某些仪器需要分析及检查像移影响以及像移补偿的性能。另外，高精度检测技术的发展，也需要应用到运动型的无穷远地物目标，如为了达到CCD相机的亚像元测试精度，需要星点孔在平行光学焦面以1/N瞬时视场的幅度连续运动成像。

发明内容：

综上所述，如何满足光电仪器研制装调以及检测时对无穷远目标模拟的不同需要，克服已有技术需要频繁装调平行光管焦面位置的问题，乃是本发明所要解决的技术问题。因此，本发明的目的在于提供一种多用途的无穷远目标模拟装置，以满足光电仪器研制与实验室检测的需求。

本发明的技术解决思路如下：

采用物屏支架结构锁定平行光管焦面位置，定制外形尺寸相同，而图案及图案尺寸各异的标准物屏板安装于物屏支架结构上，以克服频繁重复装调平行光管焦面位置的弊端；采用步进电机配以精巧设计的传动结构及相关的控制电路，使物屏支架及物屏可按要求的速度运动，以满足实验室仪器装调与检测时对无穷远运动目标的需求。具体实现措施如下：

1.多用途无穷远目标模拟装置包括平行光管及焦面组件两大模块，焦面组件中的物屏通过精密装调确定在平行光管的焦面位置，通过光源组件照明模拟无穷远地物目标。

2.焦面组件主要由标准物屏板，物屏支架结构(包括物屏支架及一个可允许物屏支架沿其线性移动的固定轴)，电机(包括电机传动结构及电机控制系统)，光源组件等几大部分组成。

3.定制外形尺寸相同，而图案及图案尺寸各异的标准物屏板，这些物屏板放置于平行光管的焦面上，可模拟不同瞬时视场，不同形状的无穷远地物目标，满足不同实验室仪器装调及检测要求。

4.标准物屏板安装于物屏支架上，物屏支架结构锁定后，就可精确确定焦面位置，由于标准物屏板外形尺寸相同，故而更换不同的物屏板并不需要再次对其位置进行装调就可确定其处于平行光学焦面上。

5.物屏支架结构包括物屏支架以及一个固定轴，允许物屏支架沿该固定轴作线性移动，物屏支架可在电机的联动下沿固定轴以不同的速度移动，满足无穷远运动目标模拟的需求。

6.电机传动结构与物屏支架相连，电机控制系统控制电机的转速、联动物屏支架，从而可控制物屏移动。电机控制系统可由按钮控制，也可外接计算机控制。

7.标准物屏后的照明光源为可拆换光源组件，提供可见及近红外光源照明，光源组件与物屏支架相连，可随其一同运动，保证标准物屏板上的图案一直被照亮。

如上所述，根据本发明的多用途无穷远目标模拟装置，其包括平行光管和焦面组件两大部分，其中焦面组件主要由标准物屏板、物屏支架、光源组件、电机传动结构及其控制盒组成，特点是：标准物屏板与光源组件安装于物屏支架上，物屏支架可在电机的联动下沿固定轴作线性移动，电机控制盒控制电机从而控制物屏按要求移动，从而与平行光管构成多用途的无穷远目标模拟装置，满足实验室装调及检测的不同需求：

所述的标准物屏板组件，由一系列图案及图案尺寸各异，而图案中心位置相同，定制的物屏外形与尺寸及与物屏支架连接方式相同的物屏板组成，它们替换放置于平行光管焦面，从而模拟一系列不同形状不同瞬时视场的无穷远目标。

所述的标准物屏板组件，固定于物屏支架上，物屏支架的初始位置保证安装于其上的标准物屏板图案中心位置与平行光管的焦点位置重合。

所述的标准物屏板具有连续升级功能，只要确保物屏板外形与尺寸及与物屏支架联结方式不变，只需改变物屏图案形状及尺寸便可满足新的应用需求。

所述的物屏支架与电机传动结构相连，通过电机的转动带动标准物屏板运动，从而达到模拟各种运动目标的目的。

所述的电机传动结构由电机控制盒控制，也可由外接计算机编程控制，可控制物屏支架位于确定的位置，并控制物屏支架以不同速度连续及步进运动。

所述的光源组件固定于物屏支架上，可随物屏支架移动，保证物屏图案充足均匀照明。

所述的光源组件为可拆换组件，提供装调及测试所需光谱照明。

本发明的优点在于：

采用标准物屏板系列组件的方式，可满足实验室内不断发展所需无穷远目标的不同需求，解决不同装调及检测需求时所造成的频繁的平行光管焦面位置重复调校问题；采用电机传动结构，满足特殊应用时所需的无穷远运动目标的模拟问题；电机传动结构的控制可选择控制盒控制并可由外接计算机控制，使用方便且友好，满足构建相关专门测试性能系统的嵌入式要求。

附图说明：

图1为本发明的多用途无穷远目标模拟装置的简化模型图。

图2为本发明中的焦面组件的前视立体示意图。

图3为本发明中的焦面组件的后视立体示意图。

图4为本发明中的小孔图案标准物屏板系列示意图。

图5为本发明中的窄缝对图案标准物屏板系列示意图。

图6—1和图6-2分别为本发明中的标准物屏板可控静止和运动的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合图1～图6—2给出本发明一个较好实施例，主要作为进一步详细说明本发明的特点，而非用来限定本发明的范围。

先请参阅图1，图1是本发明具体实施例多用途无穷远目标模拟装置的简化模型图，多用途无穷远目标模拟装置包括大口径长焦距平行光管1和焦面组件2，该平行光管1的焦距为4米，口径为500毫米，该焦面组件2放置于该平行光管1的焦面位置处，因此，发自焦面组件2的光通过平行光管1后成为平行光并从平行光管1出射，从而达到模拟无穷远目标的目的。

再参阅图2和图3，它们都是焦面组件结构示意图，多用途无穷远目标模拟装置焦面组件2由主结构21、物屏支架22、电机传动结构23、电机控制盒24、标准物屏板25、光源组件26组成。标准物屏板25安装于物屏支架22上，光源组件26也安装于物屏支架22上，物屏支架22与电机传动结构23相连，由电机控制盒24控制在平行光管的焦面上沿水平方向以不同的要求速度作左右线性移动。

本实施例中，平行光管1的焦距为4000mm，如图6—1，图6-2所示，传动结构23上的缧纹固定轴长度中缧纹部分长度为80mm，物屏支架22上固定着标准物屏板25和光源组件26，将物屏支架22的初始放置于传动结构的中心位置处，其传动范围为±40mm，即可模拟位于±10mrad视场的无穷远静止/运动目标地物。

如图4，图5所示，本实施例中，标准物屏板25系列有两种图案：窄缝对及圆孔，其尺寸为：0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm、3mm、4mm、6mm、8mm、12mm，可模拟0.05～6mrad瞬时视场的无穷远静止/运动目标地物，只需更换安装于物屏支架22上的标准物屏板25即可满足实验室当前的需求，进一步的需求也仅需定制不同尺寸及图案的标准物屏板25就可达到目的。

本实施例中，电机传动结构23由电机控制盒24控制，实验时可通过电机控制盒24上的旋钮及按钮来控制电机传动结构23，从而可控制标准物屏板25静止于确定位置或以一定的速度在两位置处运动。也可通过外接计算机与电机控制盒24上的数据接口由计算机编程控制。

Claims (4)

1、一种多用途无穷远目标模拟装置，包括平行光管和位于该平行光管(1)的焦面上的焦面组件(2)，其中焦面组件(2)主要由标准物屏板(25)系列、物屏支架(22)、光源组件(26)、电机传动结构(23)及其控制盒(24)组成，其特征在于，标准物屏板(25)与物屏支架(22)相联结，并安置在平行光管(1)的焦面位置且由电机传动结构(23)传动而模拟无穷远运动及静止目标；其中所述的标准物屏板(25)是一系列图案及图案尺寸各异，而图案中心位置、物屏板的外形尺寸及与物屏板支架(22)联结方式都相同的标准物屏板系列，且位于平行光管(1)的焦面并可沿水平方向线性移动，而构成模拟不同形状不同瞬时视场的系列静止/运动的无穷远目标。

2、根据权利要求1所述的多用途无穷远目标模拟装置，其特征在于：所述标准物屏板(25)与物屏支架(22)的联结，是以定制联结结构而构成可装卸联结，并且当标准物屏板(25)固定在物屏支架(22)上，该标准物屏板(25)便被锁定在平行光管(1)的焦面上。

3、根据权利要求1所述的多用途无穷远目标模拟装置，其特征在于：所述的标准物屏板(25)的各异的系列图案和图案尺寸的规格应适应实验中所要求模似的无穷远目标。

4、根据权利要求1所述的多用途无穷远目标模拟装置，其特征在于：所述光源组件(26)安装于物屏支架(22)上，随物屏支架(22)一同运动，光源组件(26)与标准物屏板(25)成相对静止联结。

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