CN218470148U - 一种中波红外镜头透过率检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中波红外镜头透过率检测装置，涉及中波红外测试领域，采用兼容性设计对中波红外系统的透过率进行高效测量，并实现各测试模式之间的控制。该装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的光学系统和设置在所述光学系统外的外壳；所述光学系统包括：点光源、参考光路、被测镜头、测试光路和探测器；所述点光源、被测镜头、测试光路和探测器同光轴设置；所述参考光路与所述点光源、被测镜头和探测器离光轴设置；所述探测器接收参考光路和测试光路的光信息对所述被测镜头的透过率进行检测。本实用新型使用同一套系统，可兼容透射式和反射式光学镜头的透过率的测试，增大用户的测试范围，极大的提高了设备的通用性能。

Description

一种中波红外镜头透过率检测装置

技术领域

本实用新型涉及中波红外测试领域，具体涉及一种中波红外镜头透过率检测装置。

背景技术

高精度计量中，需要对光学镜头的透过率进行测试，一方面透过率能表征光学系统的传输能力，为后端的探测器的选择提供理论上的依据。另一方面它是评价光学系统杂光抑制水平的重要指标，因此需要对系统的透过率进行量化测量，现有通常的透过率测试方法是利用光度计测量光学系统出射总光通量与入射总光通量的比值求得。

目前，可见光学系统光谱透过率的测试方法比较成熟，但现有的国内外测试仪器一般只能满足可见光、近红外小型光学元件或小型光学系统的测试。中波红外系统的透过率测试设备却很少见。这主要受限于中波红外系统受热辐射影响大，测试系统对光源的稳定性，系统的背景噪声，探测器的探测率都有很高的要求，更无法兼容共轴和离轴光学系统。因此，研究一套具有兼容性的红外镜头透过率自动测量设备，对评价不同光学系统的辐射能量传递能力提供量化的指标，对优化光学系统设计，发展红外光谱测量和红外成像技术具有重要的意义。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种中波红外镜头透过率检测装置，采用兼容性设计对中波红外系统的透过率进行高效测量，并实现各测试模式之间的控制。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种中波红外镜头透过率检测装置，该装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的光学系统和设置在所述光学系统外的外壳；所述光学系统包括：点光源、参考光路、被测镜头、测试光路和探测器；所述点光源、被测镜头、测试光路和探测器同光轴设置；所述参考光路与所述点光源、被测镜头和探测器离光轴设置；所述探测器接收参考光路和测试光路的信号对所述被测镜头的透过率进行检测。

优选的，所述测试光路包括：沿光轴依次设置的第一半反半透镜、第一中继镜、第二半反半透镜和第二中继镜。

优选的，在所述点光源和所述第一半反半透镜之间设有隔板，所述隔板上安装第一光阑和第二光阑，且第一光阑处于离轴状态，第二光阑位于光轴方向。

优选的，所述第一半反半透镜通过二维滑台设置在所述光学平台上；所述二维滑台由第一光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台组成；所述第一光轴方向滑台固定在所述光学平台上，所述垂直光轴方向滑台安装在所述第一光轴方向滑台上，且第一光轴方向滑台与垂直光轴方向滑台成正交方向安装；所述第一半反半透镜通过第一半反半透镜底座设置在所述垂直光轴方向滑台上方，通过第一光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台做沿光轴方向运动和垂直光轴方向运动。

优选的，所述第一光轴方向滑台包括：第一步进电机、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一导轨、第一滑块、第一底座和第一台面；所述第一丝杠的一端与第一步进电机同轴连接，驱动第一丝杠旋转，另一端与所述第一底座固定；所述第一底座安装在所述光学平台上；所述第一丝杠螺母与第一丝杠配合安装，第一丝杠螺母固定在第一台面端面底部，第一滑块与所述第一丝杠螺母连接，所述第一滑块与设置在所述第一底座两端的导轨配合连接；所述垂直光轴方向滑台包括：第二步进电机、第二丝杠、第二丝杠螺母、第二导轨、第二滑块、第二底座和第二台面；所述第二丝杠的一端与第二步进电机同轴连接，驱动第二丝杠旋转，另一端与所述第二底座固定；所述第二底座安装在所述第一台面上；所述第二丝杠螺母与第二丝杠配合安装，第二丝杠螺母固定在第二台面端面底部，第二滑块与所述第二丝杠螺母连接，所述第二滑块与设置在所述第二底座两端的导轨配合连接。

优选的，所述被测镜头通过第二轴向滑台和旋转俯仰平台设置在所述光学平台上，所述第二轴向滑台固定在所述光学平台上，所述旋转俯仰平台安装在所述第二轴向滑台；所述被测镜头安装在所述旋转俯仰平台上。

优选的，所述旋转俯仰平台由旋转平台与俯仰平台组成；所述旋转平台包括端盖、蜗轮和蜗杆配合运动实现，手动调整蜗杆使其转动，蜗杆带动与所述蜗杆啮合的蜗轮实现转动，蜗轮带动上部端盖实现旋转；所述俯仰平台安装在所述端盖上，所述俯仰平台包括蜗轮副、上端面、底面、弧形导轨滑块、弧形导轨；所述上端面安装在不完全蜗轮上，且上端面安装有弧形导轨滑块，与底面安装的弧形导轨配合；调整俯仰平台底面安装的蜗杆使其转动，蜗杆带动不完全蜗轮转动，不完全蜗轮带动俯仰平台上端面沿着弧形导轨副转动，实现俯仰运动。

优选的，所述参考光路包括：离光轴依次设置的第一反射镜和第二反射镜。

优选的，所述点光源发出中波红外光一部分经过第一半反半透镜、第一反射镜、第二反射镜和第二半反半透镜反射，途经第二中继镜后由探测器接收；另一部分光经过第一半反半透镜透射，经过被测镜头汇聚，由第一中继镜、第二半反半透镜和第二中继镜透射后由探测器接收。

优选的，所述被测镜头为透射式光学镜头或者反射式光学镜头。

优选的，还包括控制器；所述控制器分别与第一光阑、第二光阑、二维滑台、第二轴向滑台和旋转俯仰平台连接，控制第一光阑和第二光阑的开启、关闭和孔径大小，控制二维滑台、第二轴向滑台和旋转俯仰平台的运动距离和运动方向。

本实用新型的有益效果是：

1.使用同一套系统，可兼容透射式和反射式光学镜头的透过率的测试，增大用户的测试范围，极大的提高了设备的通用性能。

2.通过将焦面检测与精密转角控制相结合，实现轴上和轴外视场的检测，极大的拓宽了红外镜头的测试范围。使得透过率参数的测试更加全面。

3.通过对光阑的控制，提升了设备的智能化程度，实现了全程自动化测量，通过与参考光路的对比测量，保证了测试结果的可靠性；通过双通道的测试原理，保证了测试系统的高精度。

附图说明

图1本实用新型一种中波红外镜头透过率检测装置结构示意图。

图2本实用新型一种中波红外镜头透过率检测装置光学系统结构示意图。

图3本实用新型一种中波红外镜头透过率检测装置内板的结构示意图。

图4本实用新型一种中波红外镜头透过率检测装置光路图。

图中：1、光学平台，2、第一反射镜底座，3、第一反射镜，4、被测镜头，5、被测镜头安装座，6、第二反射镜底座，7、第二反射镜，8、第二半反半透镜框，9、第二中继镜框，10、探测器，11、探测器滑台，12、探测器弯板，13、第二中继镜，14、第二中继镜底座，15、第二半反半透镜，16、第二半反半透镜底座，17、第一中继镜，18、第一中继镜框，19、第一中继镜底座，20、旋转俯仰平台，21、第二轴向滑台，22、第一半反半透镜框，23、第一半反半透镜底座，24、二维滑台，25、第一半反半透镜，26、点光源夹具，27、点光源底座，28、点光源，29、外壳，30、第一光阑，31、第二光阑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

一种中波红外镜头透过率检测装置，如图1所示，该装置包括：光学平台1、设置在所述光学平台上的光学系统和设置在所述光学系统外的外壳29；所述光学系统包括：点光源28、参考光路、被测镜头4、测试光路和探测器10；所述点光源28、被测镜头4、测试光路和探测器10同光轴设置；所述参考光路与所述点光源28、被测镜头4和探测器10离光轴设置；所述探测器10接收参考光路和测试光路的信号对所述被测镜头4的透过率进行检测。其中点光源28通过点光源夹具26安装在点光源底座27上，点光源底座27安装在光学平台1上；被测镜头4安装在被测镜头安装座5上，被测镜头安装座5安装在旋转俯仰平台20上，可以实现旋转与俯仰角度的调整，旋转俯仰平台20安装在第二轴向滑台21上，第二轴向滑台21可以实现单方向的位移，第二轴向滑台21安装在光学平台1上，所述旋转俯仰平台20由旋转平台与俯仰平台组成；所述旋转平台包括端盖、蜗轮和蜗杆配合运动实现，手动调整蜗杆使其转动，蜗杆带动与所述蜗杆啮合的蜗轮实现转动，蜗轮带动上部端盖实现旋转；所述俯仰平台设置在所述端盖上，所述俯仰平台包括蜗轮副、上端面、底面、弧形导轨滑块、弧形导轨；所述上端面安装在不完全蜗轮上，且上端面安装有弧形导轨滑块，与底面安装的弧形导轨配合；调整俯仰平台底面安装的蜗杆使其转动，蜗杆带动不完全蜗轮转动，不完全蜗轮带动俯仰平台上端面沿着弧形导轨副转动，实现俯仰运动。探测器10通过探测器弯板12安装在探测器滑台11上，探测器滑台11安装在光学平台1上。本实施例中，所述被测镜头4为透射式光学镜头或者反射式光学镜头。

如图2所示，所述测试光路包括：沿光轴依次设置的第一半反半透镜25、第一中继镜17、第二半反半透镜15和第二中继镜13。其中第一半反半透镜25通过第一半反半透镜框22安装在第一半反半透镜底座23上，第一半反半透镜底座23安装在二维滑台24上表面，二维滑台24可进行两个正交方向的位移，二维滑台24安装在光学平台1上；所述二维滑台24由第一光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台组成；所述第一光轴方向滑台固定在所述光学平台1上，所述垂直光轴方向滑台安装在所述第一光轴方向滑台上，所述第一半反半透镜25通过第一半反半透镜底座23设置在所述垂直光轴方向滑台上方，通过光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台做沿光轴方向运动和垂直光轴方向运动，实现调节焦面位置，和所述第一半反半透镜25处于离轴或同轴的位置。所述第一光轴方向滑台包括：第一步进电机、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一导轨、第一滑块、第一底座和第一台面；所述第一丝杠的一端与第一步进电机同轴连接，驱动第一丝杠旋转，另一端与所述第一底座固定；所述第一底座安装在所述光学平台上；所述第一丝杠螺母与第一丝杠配合安装，第一丝杠螺母固定在第一台面端面底部，第一滑块与所述第一丝杠螺母连接，所述第一滑块与设置在所述第一底座两端的导轨配合连接；其中所述第一光轴方向滑台和第二光轴方向滑台的结构完全相同。所述垂直光轴方向滑台包括：第二步进电机、第二丝杠、第二丝杠螺母、第二导轨、第二滑块、第二底座和第二台面；所述第二丝杠的一端与第二步进电机同轴连接，驱动第二丝杠旋转，另一端与所述第二底座固定；所述第二底座安装在所述第一台面上；所述第二丝杠螺母与第二丝杠配合安装，第二丝杠螺母固定在第二台面端面底部，第二滑块与所述第二丝杠螺母连接，所述第二滑块与设置在所述第二底座两端的导轨配合连接。

第一中继镜17通过第一中继镜框18安装在第一中继镜底座19上，第一中继镜底座19安装在光学平台1上；第二半反半透镜15通过第二半反半透镜框8安装在第二半反半透镜底座16上，第二半反半透镜底座16安装在光学平台1上；第二中继镜13通过第二中继镜框9安装在第二中继镜底座14上，第二中继镜底座14安装在光学平台1上。

如图3所示，在点光源28和所述第一半反半透镜25之间设有隔板，所述隔板上安装第一光阑30和第二光阑31，且第一光阑30处于离轴状态，第二光阑31位于光轴方向，通过第一光阑30与第二光阑31，系统可实现透射式和反射式光学镜头的透过率的测试。

如图2所示，所述参考光路包括：离轴设置的第一反射镜和第二反射镜。第一反射镜3安装在第一反射镜底座2上，第一反射镜底座6安装在光学平台1上；第二反射镜7安装在第二反射镜底座6上，第二反射镜底座6安装在光学平台1上。

另外，一种中波红外镜头透过率检测装置还包括：控制器；所述控制器分别与第一光阑30、第二光阑31、二维滑台24、轴向滑台21和旋转俯仰平台20连接，控制第一光阑30和第二光阑31的开启、关闭和孔径大小，控制二维滑台24、轴向滑台21和旋转俯仰平台20运动距离和运动方向。本实施例中，当被测镜头4为透射式光学镜头时，控制器控制同光轴设置的第二光阑31开启，控制离轴设置的第一光阑30关闭。根据点光源28和光学系统的参数，控制器控制二维滑台24的运动方向和位移大小，控制第二轴向滑台21的位移，控制旋转俯仰平台20的转动角度和俯仰角度。

如图4所示，一种中波红外镜头透过率检测装置中光学系统的光路传播方向为，所述点光源28发出中波红外光一部分经过第一半反半透镜25、第一反射镜3、第二反射镜7和第二半反半透镜15反射，途经第二中继镜13后由探测器10接收；另一部分光经过第一半反半透镜25透射，经过被测镜头4会聚，由第一中继镜17、第二半反半透镜15和第二中继镜13透射后由探测器10接收。

Claims (10)

1.一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，该装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的光学系统和设置在所述光学系统外的外壳；所述光学系统包括：点光源、参考光路、被测镜头、测试光路和探测器；所述点光源、被测镜头、测试光路和探测器同光轴设置；所述参考光路与所述点光源、被测镜头和探测器离光轴设置；所述探测器接收参考光路和测试光路的光信息对所述被测镜头的透过率进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述测试光路包括：沿光轴依次设置的第一半反半透镜、第一中继镜、第二半反半透镜和第二中继镜。

3.根据权利要求2所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，在所述点光源和所述第一半反半透镜之间设有隔板，所述隔板上安装第一光阑和第二光阑，且第一光阑处于离轴状态，第二光阑位于光轴方向。

4.根据权利要求2所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述第一半反半透镜通过二维滑台设置在所述光学平台上；所述二维滑台由第一光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台组成；所述第一光轴方向滑台固定在所述光学平台上，所述垂直光轴方向滑台安装在所述第一光轴方向滑台上，且第一光轴方向滑台与垂直光轴方向滑台成正交方向安装；所述第一半反半透镜通过第一半反半透镜底座设置在所述垂直光轴方向滑台上方，通过第一光轴方向滑台和垂直光轴方向滑台做沿光轴方向运动和垂直光轴方向运动。

5.根据权利要求4所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述第一光轴方向滑台包括：第一步进电机、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一导轨、第一滑块、第一底座和第一台面；所述第一丝杠的一端与第一步进电机同轴连接，驱动第一丝杠旋转，另一端与所述第一底座固定；所述第一底座安装在所述光学平台上；所述第一丝杠螺母与第一丝杠配合安装，第一丝杠螺母固定在第一台面端面底部，第一滑块与所述第一丝杠螺母连接，所述第一滑块与设置在所述第一底座两端的导轨配合连接；所述垂直光轴方向滑台包括：第二步进电机、第二丝杠、第二丝杠螺母、第二导轨、第二滑块、第二底座和第二台面；所述第二丝杠的一端与第二步进电机同轴连接，驱动第二丝杠旋转，另一端与所述第二底座固定；所述第二底座安装在所述第一台面上；所述第二丝杠螺母与第二丝杠配合安装，第二丝杠螺母固定在第二台面端面底部，第二滑块与所述第二丝杠螺母连接，所述第二滑块与设置在所述第二底座两端的导轨配合连接。

6.根据权利要求1所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述被测镜头通过第二轴向滑台和旋转俯仰平台设置在所述光学平台上，所述第二轴向滑台固定在所述光学平台上，所述旋转俯仰平台安装在所述第二轴向滑台；所述被测镜头安装在所述旋转俯仰平台上。

7.根据权利要求6所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述旋转俯仰平台由旋转平台与俯仰平台组成；所述旋转平台包括端盖、蜗轮和蜗杆配合运动实现，手动调整蜗杆使其转动，蜗杆带动与所述蜗杆啮合的蜗轮实现转动，蜗轮带动上部端盖实现旋转；所述俯仰平台安装在所述端盖上，所述俯仰平台包括蜗轮副、上端面、底面、弧形导轨滑块、弧形导轨；所述上端面安装在不完全蜗轮上，且上端面安装有弧形导轨滑块，与底面安装的弧形导轨配合；调整俯仰平台底面安装的蜗杆使其转动，蜗杆带动不完全蜗轮转动，不完全蜗轮带动俯仰平台上端面沿着弧形导轨副转动，实现俯仰运动。

8.根据权利要求1所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述参考光路包括：离光轴依次设置的第一反射镜和第二反射镜。

9.根据权利要求1所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，所述点光源发出中波红外光一部分经过第一半反半透镜、第一反射镜、第二反射镜和第二半反半透镜反射，途经第二中继镜后由探测器接收；另一部分光经过第一半反半透镜透射，经过被测镜头会聚，由第一中继镜、第二半反半透镜和第二中继镜透射后由探测器接收。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的一种中波红外镜头透过率检测装置，其特征在于，还包括控制器；所述控制器分别与第一光阑、第二光阑、二维滑台、第二轴向滑台和旋转俯仰平台连接，控制第一光阑和第二光阑的开启、关闭和孔径大小，控制二维滑台、第二轴向滑台和旋转俯仰平台的运动距离和运动方向。

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