CN104748850A - 一种光谱成像仪快速装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光谱成像仪快速装调方法，采用平行光管模拟无限远目标，采用望远镜辅助调整前置成像镜头和准直镜获取平行光路，通过对模拟目标清晰成像得到面阵光电传感器的安装位置。本发明公开了的一种光谱成像仪快速装调方法，通过采用平行光管模拟无限远目标，使得光谱成像仪装调更加简便、可靠；装配过程中，对平台稳定性要求不高，光谱成像仪可移动；平行光管调整好后即可在后续步骤或在其它光谱成像仪的装配中使用。由于上述特点使得光谱成像仪的装配速度更快，效率更高，适合批量装配。
Description
技术领域
本发明涉及光谱成像技术领域，特别涉及一种光谱成像仪快速装调方法。
背景技术
在由可更换前置成像镜头、准直镜、分光元件、成像镜和面阵光电探测器组成的分光元件式光谱成像仪的装调中，关键的一点是保证在面阵光电探测器采集到清晰图像时准直镜后的光束是平行光束。
通常的装调步骤是：1)先做一个固定的目标，如照亮的鉴别率板等，作为前置成像镜头的模拟一次像面；2)安装准直镜并调整其与模拟一次像面的相对位置关系，使得固定目标位于准直镜的物方焦面上；3)安装分光元件；4)安装成像镜；5)安装面阵光电探测器，使面阵光电探测器对固定目标清晰成像；6)安装前置成像镜头。这样就能保证面阵光电探测器采集到清晰图像时准直镜后的光束是平行光束。有时也可将安装分光元件的步骤放在最后，因为分光元件出在平行光路中，不会对成像光路造成影响。
发明人在研究的过程中发现，上述方法的缺点是：模拟目标调整困难，并且在模拟目标调整好后不能够移动，直到完全装调好，这样对装调平台的稳定性以及装调操作要求非常高，在批量装配时，每一台装调都需要重新调试模拟目标，效率很低，重复性较差。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种光谱成像仪快速装调方法，该方法操作简单，对平台稳定型要求低，可靠性高，特别适合批量快速装调。
本发明提供的一种光谱成像仪快速装调方法的技术方案如下：
一种光谱成像仪快速装调方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用透光型鉴别率板，将平行光管校准好且保证出射平行光；
2)采用望远镜对准步骤一中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
3)安装前置成像镜头和准直镜，前置成像镜头对准步骤一中的平行光管出光口，并利用步骤二中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得前置成像镜头和准直镜能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
4)安装分光元件和成像镜；
5)安装面阵光电探测器，使得面阵光电探测器能够采集到步骤一中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器。
进一步的，所述分光元件为液晶可调谐滤波器、声光可调谐滤波器或滤光片转轮中的一种。
本发明还提供了一种光谱成像仪快速装调方法，该方法包括以下步骤：
1)采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用透光型鉴别率板，将平行光管校准好且保证出射平行光；
2)采用望远镜对准步骤一中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
3)安装前置成像镜头和准直镜，前置成像镜头对准步骤一中的平行光管出光口，并利用步骤二中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得前置成像镜头和准直镜能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
4)安装成像镜；
5)安装面阵光电探测器，使得面阵光电探测器能够采集到步骤一中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器；
6)安装分光元件。
进一步的，所述分光元件为液晶可调谐滤波器、声光可调谐滤波器或滤光片转轮中的一种。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下：
采用平行光管模拟无限远目标，使得光谱成像仪装调更加简便、可靠；装配过程中，对平台稳定性要求不高，光谱成像仪可移动；平行光管调整好后即可在后续步骤或在其它光谱成像仪的装配中使用。由于上述特点使得光谱成像仪的装配速度更快，效率更高，适合批量装配。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的方法流程图；
图3为本发明实施例三提供的基于液晶可调谐滤波器的光谱成像仪的光路结构原理图；
图4为本发明实施例三提供的步骤一和步骤二的示意图；
图5为本发明实施例三提供的步骤三的示意图；
图6为本发明实施例三提供的步骤四的示意图；
图7为本发明实施例三提供的步骤五的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了光谱成像仪快速装调方法，包括以下步骤：
S101：采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用尺寸最大的透光型鉴别率板，将平行光管校准好，保证出射平行光；
鉴别率板采用平行光管自身配备的尺寸最大的透光型鉴别率板，优选为条纹宽度为20至40μm的透光型鉴别率板。
S102：采用望远镜对准步骤S101中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
S103：安装前置成像镜头和准直镜；
前置成像镜头对准步骤S101中的平行光管出光口，并利用步骤S102中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
S104：安装分光元件和成像镜；
S105：安装面阵光电探测器；
使得面阵光电探测器能够采集到步骤S101中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器。
与现有技术相比，本实施例的有益效果是：采用平行光管模拟无限远目标更加简便、可靠；装配过程中光谱成像仪可移动，对平台稳定性要求不高；平行光管一次调整好即可在后续步骤和其它光谱成像仪的装配中使用。由于上述特点使得光谱成像仪的装配速度更快，效率更高，适合批量装配。
实施例二
如图2所示，本发明实施例提供了光谱成像仪快速装调方法，包括以下步骤：
S201：采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用尺寸最大的透光型鉴别率板，将平行光管校准好，保证出射平行光；
鉴别率板采用平行光管自身配备的尺寸最大的透光型鉴别率板，优选为条纹宽度为20至40μm的透光型鉴别率板。
S202：采用望远镜对准步骤S201中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
S203：安装前置成像镜头和准直镜；
前置成像镜头对准步骤S201中的平行光管出光口，并利用步骤S202中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
S204：安装成像镜；
S205：安装面阵光电探测器；
使得面阵光电探测器能够采集到步骤S201中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器。
S206：安装分光元件。
与现有技术相比，本实施例的有益效果是：采用平行光管模拟无限远目标更加简便、可靠；装配过程中光谱成像仪可移动，对平台稳定性要求不高；平行光管一次调整好即可在后续步骤和其它光谱成像仪的装配中使用。由于上述特点使得光谱成像仪的装配速度更快，效率更高，适合批量装配。
实施例三
本实例中装配的是一个基于液晶可调谐滤波器的光谱成像仪，光谱成像仪的光路结构原理图如图3所示，包括：前置成像镜头1、准直镜2、液晶可调谐滤波器3、成像镜4、面阵光电探测器5。上述结构部件均可市购：
其中前置成像镜头1为优选为50mm焦距尼康镜头，准直镜2优选为自研镜头，液晶可调谐滤波器3优选为美国Cri公司的可见光波段液晶可调谐滤波器，成像镜4优选为自研镜头，面阵光电探测器5优选为Qimaging公司的CCD相机。
S301：如图4所示，采用550mm焦距平行光管6模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用3号鉴别率板7，将平行光管6校准好，使其出射平行光；
S302：如图4所示，采用望远镜8对准步骤S301中平行光管6的出光口观察鉴别率板7，调整望远镜8使其能够对鉴别率板7清晰成像；
S303：如图5所示，安装前置成像镜头1和准直镜2，前置成像镜头1对准步骤S301中的平行光管6的出光口，并利用步骤S302中的望远镜8观察准直镜2后面的光束，调整前置成像镜头1和准直镜2之间的相对位置，使得能够通过望远镜8观察到鉴别率板7清晰的像；
S304：如图6所示，安装成像镜4；
S305：如图7所示，安装面阵光电探测器5，使得面阵光电探测器5能够采集到步骤S301中平行光管6鉴别率板7清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板7在面阵光电探测器5整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器5。
S306：安装液晶可调谐滤波器3，安装完后结果如图3所示。
与现有技术相比，本实施例的有益效果是：采用平行光管模拟无限远目标更加简便、可靠；装配过程中光谱成像仪可移动，对平台稳定性要求不高；平行光管一次调整好即可在后续步骤和其它光谱成像仪的装配中使用。由于上述特点使得光谱成像仪的装配速度更快，效率更高，适合批量装配。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技术的人在本发明领域内，可轻易想到的变化或修饰，都应涵盖在以下本发明的申请专利范围中。
Claims (4)
1.一种光谱成像仪快速装调方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用透光型鉴别率板，将平行光管校准好且保证出射平行光；
2)采用望远镜对准步骤一中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
3)安装前置成像镜头和准直镜，前置成像镜头对准步骤一中的平行光管出光口，并利用步骤二中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得前置成像镜头和准直镜能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
4)安装分光元件和成像镜；
5)安装面阵光电探测器，使得面阵光电探测器能够采集到步骤一中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分光元件为液晶可调谐滤波器、声光可调谐滤波器或滤光片转轮中的一种。
3.一种光谱成像仪快速装调方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)采用平行光管模拟无限远目标，平行光管的焦面处采用透光型鉴别率板，将平行光管校准好且保证出射平行光；
2)采用望远镜对准步骤一中平行光管的出光口观察鉴别率板，调整望远镜使其能够对鉴别率板清晰成像；
3)安装前置成像镜头和准直镜，前置成像镜头对准步骤一中的平行光管出光口，并利用步骤二中的望远镜观察准直镜后面的光束，调整前置成像镜头和准直镜之间的相对位置，使得前置成像镜头和准直镜能够通过望远镜观察到鉴别率板清晰的像；
4)安装成像镜；
5)安装面阵光电探测器，使得面阵光电探测器能够采集到步骤一中平行光管鉴别率板清晰的像，可改变光谱成像仪光轴和平行光管光轴之间的角度，观察鉴别率板在面阵光电探测器整个感光面内都能得到清晰的像，然后固定面阵光电探测器；
6)安装分光元件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分光元件为液晶可调谐滤波器、声光可调谐滤波器或滤光片转轮中的一种。
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