CN112113745B - 一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及探测器领域，具体涉及一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法。该方法包括以下步骤：S100:将多个线阵探测器分为处理电路板及芯片两个部分；S200:将多个线阵探测器中芯片的支撑结构作为误差补偿支撑座，以该误差补偿支撑座为安装基准；S300:将多个线阵探测器中芯片的误差补偿支撑座共面后集成在焦面支撑板上；S400:对多个线阵探测器的相互位置关系进行调整。该方法首先需要对探测器进行优化设计，确定出适合相机需要的探测器设计方案，然后综合考虑结构设计、精密调整、环境稳定等环节，设计出合理的探测器支撑结构及装调方案，实现多探测器的精密集成。

Description

一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法

技术领域

本发明涉及探测器领域，具体而言，涉及一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法。

背景技术

焦面上具有多条线阵探测器的相机可以对景物进行多个角度的成像，提供前视、下视、后视等多个视角的图像，经过后期的图像处理，可以生成高精度的地面三维模型，完成地形测绘，具有基高比大、测绘精度高、行频快、像元数多、生产效率高等优点，广泛应用在航空测绘、环保、抢险救灾、资源勘探等领域。多个线阵探测器在焦面上集成时，具有严格的位置关系，焦面尺寸紧张，同时为了保证精度，对各条探测器的共面性、平行性及相互位置关系均具有严格要求，4条探测器需要进行精密集成。

首先多条探测器应共面，且位于光学系统的焦面上，但受限于加工及装配工艺，探测器感光面与其安装面的距离具有尺寸误差，该误差造成以探测器自身的安装基准作为参考面时，探测器的像素不在同一个平面上，这将造成相机性能下降，对成像性能产生影响，所以需要对探测器自身的封装误差进行补偿，保证所有探测器的感光面均位于光学系统的焦面上。同时，为了保证前向像移补偿的正确性，多条探测器的长方向应相互平行，且严格与载机飞行方向垂直，前视、后视探测器之间应具有一定角度的交会角，下视探测器应放置在光轴处，且各探测器的首尾像元应相互对齐，即多条探测器在光学系统的焦面内需具有平行性，相互之间还应具有严格的相对位置要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，以至少解决现有相机中多条线阵探测器位置关系不够优化的技术问题。

根据本发明的实施例，提供了一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，包括以下步骤：

S100:将多个线阵探测器分为处理电路板及芯片两个部分；

S200:将多个线阵探测器中芯片的支撑结构作为误差补偿支撑座，以该误差补偿支撑座为安装基准；

S300:将多个线阵探测器中芯片的误差补偿支撑座共面后集成在焦面支撑板上；

S400:对多个线阵探测器的相互位置关系进行调整。

进一步地，步骤S200具体包括：

对多个线阵探测器中芯片感光面与其自身安装基准面的距离误差进行精密测量，根据测量结果，分别对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行补偿，确保以该支撑结构作为安装基准时，保证各个探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性。

进一步地，对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行补偿包括对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行研磨补偿。

进一步地，以该支撑结构作为安装基准时，多个线阵探测器所有像元均在光学系统的焦面上。

进一步地，步骤S400包括：对多个线阵探测器的相互平行、相对位置关系进行精密调整。

进一步地，对多个线阵探测器中的光学镜头进行精密几何标定，根据标定出的光学系统主点、主距对多个线阵探测器的相互位置进行确定。

进一步地，通过调整机构实现多探测器的共面性及平行性。

进一步地，该方法还包括：

S500:对多个线阵探测器在焦面支撑板上进行固定。

进一步地，以螺钉紧固经点胶固化对多个线阵探测器在焦面支撑板上进行固定。

进一步地，该方法还包括：

S600:在多个线阵探测器上的芯片上装入探测器的处理电路板和处理电路板支撑座。

本发明实施例中的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，首先需要对探测器进行优化设计，确定出适合相机需要的探测器设计方案，然后综合考虑结构设计、精密调整、环境稳定等环节，设计出合理的探测器支撑结构及装调方案，实现多探测器的精密集成。其有益效果至少在于：

1.采用误差补偿技术保证各探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性，保证了成像质量；

2.可以在有限的焦面空间内布置多条具有严格精度要求的线阵探测器。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法的流程图；

图2为本发明具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法的优选流程图；

图3为本发明中探测器的结构图；

图4为本发明中单个探测器集成及修研装调结构图；

图5为本发明中多个探测器芯片在焦面支撑板中集成结构图；

图6为本发明中多探测器组件集成结构图；

其中附图标记为：1-芯片，2-处理电路板，3-处理电路板支撑座，4-支撑结构，5-焦面支撑板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提出了一种为了在有限的焦面空间内布置多条具有严格精度要求的线阵探测器的设计及装调方法，该方法首先需要对探测器进行优化设计，确定出适合相机需要的探测器设计方案，然后综合考虑结构设计、精密调整、环境稳定等环节，设计出合理的探测器支撑结构及装调方案，实现多探测器的精密集成。

本发明要解决的技术问题是提出了一种在有限的焦面空间内布置多条具有严格精度要求的线阵探测器的设计及装调方法。

根据本发明的实施例，提供了一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，参见图1，包括以下步骤：

S100:将多个线阵探测器分为处理电路板2及芯片1两个部分；

S200:将多个线阵探测器中芯片1的支撑结构4作为误差补偿支撑座，以该误差补偿支撑座为安装基准；

S300:将多个线阵探测器中芯片1的误差补偿支撑座共面后集成在焦面支撑板5上；

S400:对多个线阵探测器的相互位置关系进行调整。

本发明实施例中的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，首先需要对探测器进行优化设计，确定出适合相机需要的探测器设计方案，然后综合考虑结构设计、精密调整、环境稳定等环节，设计出合理的探测器支撑结构4及装调方案，实现多探测器的精密集成。其有益效果至少在于：

1.采用误差补偿技术保证各探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性，保证了成像质量；

2.可以在有限的焦面空间内布置多条具有严格精度要求的线阵探测器。

其中，步骤S200具体包括：

对多个线阵探测器中芯片1感光面与其自身安装基准面的距离误差进行精密测量，根据测量结果，分别对多个线阵探测器中芯片1的支撑结构4进行补偿，确保以该支撑结构4作为安装基准时，保证各个探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性。

其中，对多个线阵探测器中芯片1的支撑结构4进行补偿包括对多个线阵探测器中芯片1的支撑结构4进行研磨补偿。

其中，以该支撑结构4作为安装基准时，多个线阵探测器所有像元均在光学系统的焦面上。

其中，步骤S400包括：对多个线阵探测器的相互平行、相对位置关系进行精密调整。

其中，对多个线阵探测器中的光学镜头进行精密几何标定，根据标定出的光学系统主点、主距对多个线阵探测器的相互位置进行确定。

其中，通过调整机构实现多探测器的共面性及平行性。

其中，参见图2，该方法还包括：

S500:对多个线阵探测器在焦面支撑板5上进行固定。

其中，以螺钉紧固经点胶固化对多个线阵探测器在焦面支撑板5上进行固定。

其中，参见图2，该方法还包括：

S600:在多个线阵探测器上的芯片1上装入探测器的处理电路板2和处理电路板支撑座3。

下面以具体的实施例，对本发明进行详细说明。

为了有效利用焦面尺寸空间，将探测器分为芯片1和处理电路板2两个部分，焦面上只安装探测器的芯片1，减少探测器的安装尺寸，极大的便利了焦面中多条探测器的精密集成；采用误差补偿技术保证探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性，对探测器感光面与其自身安装基准面的距离误差进行了精密测量，根据测量结果对探测器中芯片1的支撑结构4进行研磨补偿，确保以该支撑结构4作为安装基准时，探测器所有像元均在光学系统的焦面上；为了确定各探测器之间的相互位置关系，对光学镜头进行精密几何标定，根据标定出的光学系统主点、主距对探测器的相互位置进行确定，从而保证了相机的成像性能；通过调整机构实现多探测器的共面性及平行性。具体步骤为：

步骤1：将探测器分为处理电路板2及芯片1两个部分，如图3所示，为后续的装调提供了极大地便利；

步骤2：设计了探测器中芯片1的支撑结构4作为误差补偿支撑座，如图4所示，在该步骤时，对多个探测器中芯片1感光面与其自身安装基准面的距离误差进行精密测量，根据测量结果，分别对多个探测器中芯片1的支撑结构4进行研磨补偿，确保以该支撑结构4作为安装基准时，保证各个探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性；

步骤3：如图5所示，多个线阵探测器芯片1集成在焦面支撑板5上；

步骤4：由于在步骤3中将各个与探测器芯片1的支撑结构4安装好的探测器芯片1放置在焦面支撑板5上，且同时由于在步骤2已经保证了各探测器的共面性，因此，该步骤仅对各探测器的平行、距离进行调整，可以在平面两个方向进行调整及测量，对各探测器的相互平行、相对位置关系进行精密调整，调整完成后，以螺钉紧固经点胶进行固化，然后装入探测器的处理电路板2和处理电路板支撑座3，如图6所示。

本发明的有益效果至少在于：

1.采用误差补偿技术保证各探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性，保证了成像质量；

2.可以在有限的焦面空间内布置多条具有严格精度要求的线阵探测器。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100:将多个线阵探测器分为处理电路板及芯片两个部分；

S200:将多个线阵探测器中芯片的支撑结构作为误差补偿支撑座，以该误差补偿支撑座为安装基准；

S300:将多个线阵探测器中芯片的误差补偿支撑座共面后集成在焦面支撑板上；

S400:对多个线阵探测器的相互位置关系进行调整；

所述步骤S200具体包括：

对多个线阵探测器中芯片感光面与其自身安装基准面的距离误差进行精密测量，根据测量结果，分别对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行补偿，确保以该支撑结构作为安装基准时，保证各个探测器感光面与安装基准间尺寸的一致性；

对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行补偿包括对多个线阵探测器中芯片的支撑结构进行研磨补偿；

以该支撑结构作为安装基准时，多个线阵探测器所有像元均在光学系统的焦面上；

步骤S400包括：对多个线阵探测器的相互平行、相对位置关系进行精密调整；

对多个线阵探测器中的光学镜头进行精密几何标定，根据标定出的光学系统主点、主距对多个线阵探测器的相互位置进行确定。

2.根据权利要求1所述的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，其特征在于，通过调整机构实现多探测器的共面性及平行性。

3.根据权利要求1所述的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，其特征在于，该方法还包括：

S500:对多个线阵探测器在焦面支撑板上进行固定。

4.根据权利要求3所述的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，其特征在于，以螺钉紧固经点胶固化对多个线阵探测器在焦面支撑板上进行固定。

5.根据权利要求3所述的具有多线阵探测器的相机焦面设计及装调方法，其特征在于，该方法还包括：

S600:在多个线阵探测器上的芯片上装入探测器的处理电路板和处理电路板支撑座。

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