CN219934894U - 一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，包括连续变焦光学相机，连续变焦光学相机通过相机调整平台安装在安装基面上，且相机调整平台与安装基面还设置有平面底座；连续变焦光学相机的一端设置有成像组件，连续变焦光学相机的另一端设置有十字丝分划定位板；本实用新型通过将连续变焦光学相机的共轴调节后，通过在测量过程中平面反光镜在反射镜固定座和反射镜二维调节底座进行切换，区别于现有技术使相机直接对经纬仪的十字丝读取测量转为根据经纬仪的反射像和自准像的角度差读取测量，使得对光轴与安装基面的角度测量减少目视读取误差，并且能够满足不同口径的光学相机的测量。

Description

一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统

技术领域

本实用新型涉及光学设备领域，具体涉及一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统。

背景技术

航空连续变焦类复杂光学相机安装过程中，相机光轴与安装基面夹角测量需要满足精确性，常用的连续变焦光学相机安装基面夹角测量方法，首先是将定位镜放置在靠近相机视场中心，然后通过连续变焦相机将经纬仪十字丝呈现至显示器中，同时经纬仪也可以观察到定位镜。当这两者同时满足后，将显示器电十字丝与经纬仪十字丝调整至重合，记录该测量值为零位基准值。调整经纬仪，使其与定位镜重合，记录该值为实测值。将两次测量值作差即为连续变焦光学相机安装基面与光轴的夹角。该方法的不足之处：1、连续变焦相机读取经纬仪十字丝的清晰度，与相机自身探测器像素有关；2、当连续变焦相机口径较大时，经纬仪将不易同时满足上述观测需求；3、确定的零位基准值是采用相机拍摄图像呈现，精度较低，易产生测量误差；4、定位镜位置放置无基准，影响测量结果。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种适用于任意相机口径大小、操作简单，测量精确的连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统。

为达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其包括连续变焦光学相机，连续变焦光学相机通过相机调整平台安装在安装基面上，且相机调整平台与安装基面还设置有平面底座；连续变焦光学相机的一端设置有成像组件，连续变焦光学相机的另一端设置有十字丝分划定位板；连续变焦光学相机远离成像组件的一端还设置有反射镜固定座，反射镜固定座上可拆卸连接有平面反射镜，且当平面反射镜安装在反射镜固定座上时，平面反射镜与连续变焦光学相机的轴心垂直；

连续变焦光学相机远离成像组件的一侧设置有反射镜二维调节底座，平面反射镜与反射镜二维调节底座可拆卸连接；反射镜二维调节底座通过升降平台设置在安装基面上；

平面反射镜安装在反射镜固定座或反射镜二维调节底座上时，平面反射镜均朝向远离成像组件的一侧；

连续变焦光学相机远离成像组件的一侧还设置有分光定位镜，分光定位镜置于平面底座的表面；

反射镜二维调节底座远离连续变焦光学相机的一侧设置有经纬仪。

进一步的，经纬仪的底端设置有二维平移支架；二维平移支架包括顶板和底板，顶板和底板之间设置有转轴，顶板和底板均通过支架与转轴转动连接，转轴的靠近连续变焦光学相机的一侧设置有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与顶板的底面和底板的顶面固定连接；转轴远离复位弹簧的一侧设置有伸降杆，伸降杆的底端与底板固定连接，伸降杆的顶端与顶板抵接。

进一步的，反射镜二维调节底座包括底座，底板上设置有安装台，安装台的顶面设置有与平面反射镜滑动配合的滑槽，平面反射镜的背面设置有卡槽，卡槽配合连接有平移控制板，平移控制板的一端卡接至卡槽中，平移控制板的另一端设置有平移控制组件，平移控制组件包括两个对称设置的连接柱，两个连接柱之间设置有控制柱，控制柱上开设有水平的通孔，通孔转动配合有控制杆，且控制杆与控制柱之间不会发生相对平移；控制杆贯穿两个连接柱，且两个连接柱上均设置有与控制杆配合的螺纹孔。

进一步的，控制柱的顶端还设置有锁定孔，锁定孔与通孔连通，且锁定孔处配合连接有锁定螺栓；锁定螺栓与控制杆抵接。

进一步的，还包括用于调节连续变焦光学相机长短焦共轴的共轴调节组件，共轴调节组件包括设置在连续变焦光学相机远离成像组件一侧的平行光管，平行光管置于光学平台上，平行光管远离连续变焦光学相机的一侧设置有光源；平行光管的内部设置有十字丝分划板。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过将连续变焦光学相机的共轴调节后，通过在测量过程中平面反光镜在反射镜固定座和反射镜二维调节底座进行切换，区别于现有技术使相机直接对经纬仪的十字丝读取测量转为根据经纬仪的反射像和自准像的角度差读取测量，使得对光轴与安装基面的角度测量减少目视读取误差，并且能够满足不同口径的光学相机的测量。

附图说明

图1为本实用新型进行夹角测量时的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本实用新型进行长短焦共轴调节时的结构示意图；

图4为装载有平面反射镜时的反射镜二维调节底座结构示意图；

其中，1、连续变焦光学相机；2、相机调整平台；3、安装基面；4、平面底座；5、成像组件；6、十字丝分划定位板；7、反射镜固定座；8、平面反射镜；9、反射镜二维调节底座；10、分光定位镜；11、经纬仪；12、二维平移支架；13、顶板；14、底板；15、转轴；16、支架；17、复位弹簧；18、伸降杆；19、底座；20、安装台；21、滑槽；23、平移控制板；24、连接柱；25、控制柱；26、控制杆；27、锁定螺栓；28、平行光管；29、光源。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1-4所示，一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，包括连续变焦光学相机1，连续变焦光学相机1通过相机调整平台2安装在安装基面3上，且相机调整平台2与安装基面3还设置有平面底座4；平面底座4采用00级大理石平台，连续变焦光学相机1的一端设置有成像组件5，连续变焦光学相机1的另一端设置有十字丝分划定位板6；连续变焦光学相机1远离成像组件5的一端还设置有反射镜固定座7，反射镜固定座7上可拆卸连接有平面反射镜8，且当平面反射镜8安装在反射镜固定座7上时，平面反射镜8与连续变焦光学相机1的轴心垂直；

连续变焦光学相机1远离成像组件5的一侧设置有反射镜二维调节底座9，平面反射镜8与反射镜二维调节底座9可拆卸连接；反射镜二维调节底座9通过升降平台设置在安装基面3上；

平面反射镜8安装在反射镜固定座7或反射镜二维调节底座9上时，平面反射镜8均朝向远离成像组件5的一侧；

连续变焦光学相机1远离成像组件5的一侧还设置有分光定位镜10，分光定位镜10置于平面底座4的表面；

反射镜二维调节底座9远离连续变焦光学相机1的一侧设置有经纬仪11。

经纬仪11的底端设置有二维平移支架12；二维平移支架12包括顶板13和底板14，顶板13和底板14之间设置有转轴15，顶板13和底板14均通过支架16与转轴15转动连接，转轴15的靠近连续变焦光学相机1的一侧设置有复位弹簧17，复位弹簧17的两端分别与顶板13的底面和底板14的顶面固定连接；转轴15远离复位弹簧17的一侧设置有伸降杆18，伸降杆18的底端与底板14固定连接，伸降杆18的顶端与顶板13抵接。

反射镜二维调节底座9包括底座19，底板14上设置有安装台20，安装台20的顶面设置有与平面反射镜8滑动配合的滑槽21，平面反射镜8的背面设置有卡槽，卡槽配合连接有平移控制板23，平移控制板23的一端卡接至卡槽中，平移控制板23的另一端设置有平移控制组件，平移控制组件包括两个对称设置的连接柱24，两个连接柱24之间设置有控制柱25，控制柱25上开设有水平的通孔，通孔转动配合有控制杆26，且控制杆26与控制柱25之间不会发生相对平移；控制杆26贯穿两个连接柱24，且两个连接柱24上均设置有与控制杆26配合的螺纹孔。

控制柱25的顶端还设置有锁定孔，锁定孔与通孔连通，且锁定孔处配合连接有锁定螺栓27；锁定螺栓27与控制杆26抵接。

还包括用于调节连续变焦光学相机1长短焦共轴的共轴调节组件，共轴调节组件包括设置在连续变焦光学相机1远离成像组件5一侧的平行光管28，平行光管28置于光学平台上，平行光管28远离连续变焦光学相机1的一侧设置有光源29；平行光管28的内部设置有十字丝分划板。

本实用新型的工作原理及使用流程：

首先使用共轴调节组件将连续变焦光学相机1的长短焦的光轴统一，将连续变焦光学相机1安装在相机调整平台2上，将装载连续变焦光学相机1的相机调整平台2安装在平面底座4上，使用光源29照射平行光管28内的十字丝分划板，调节成像组件5的显示器上的电十字丝光标与十字丝分划板中心的重合；

接着将连续变焦光学相机1切换至长焦视场，通过四维调整支架16使电十字丝光标与十字丝分划板中心调整至重合；再将连续变焦光学相机1切换至短焦视场，再通过相机调整平台2使电十字丝光标与十字丝分划板中心调整至重合；反复进行长短焦切换，使连续变焦光学相机1在长焦视场和短焦视场时电十字丝光标都与十字丝分划板中心重合，完成连续变焦光学相机1的长短焦的光轴统一。

接着将平面底座4携同相机调整平台2和连续变焦光学相机1安装在安装基面3上，将平面反光镜安装在反射镜固定座7上，此时，平面反射镜8与连续变焦光学相机1的光轴垂直；将分光定位镜10放置在平面底座4上，以经纬仪11的自准像为基准，通过分光定位镜10分光，调节相机调整平台2的放置位置，使经纬仪11的自准像与平面反射镜8的反射像重合，从而使连续变焦光学相机1水平放置在平面底座4上；

接着将平面反射镜8从反射镜固定座7取下，将平面反射镜8置入滑槽21，同时使平移控制板23卡入平面反射镜8的卡槽中，此时平面反射镜8位于分光定位镜10与经纬仪11之间，调节反射镜二维调节底座9的位置，使经纬仪11的自准像与平面反射镜8的反射像重合，完成分光定位镜10光轴转换；

接着调节控制杆26，使平面反射镜8垂直于分光定位镜10的光轴移动，此时平面反射镜8不能够反射经纬仪11的自准像，使用十字丝分划定位板6将连续变焦光学相机1的光轴引出，调节伸降杆18，使经纬仪11的自准像与连续变焦光学相机1的光轴重合，记录此时经纬仪11垂轴方向的角度α₁。

接着重新调节控制杆26使平面反射镜8再次能够反射经纬仪11的自准像，记录此时平面反射镜8反射像的垂轴方向的角度α₂；

为连续变焦光学相机1的光轴与安装基面3夹角的测量结果。

Claims (5)

1.一种连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其特征在于，包括连续变焦光学相机(1)，所述连续变焦光学相机(1)通过相机调整平台(2)安装在安装基面(3)上，且所述相机调整平台(2)与安装基面(3)还设置有平面底座(4)；所述连续变焦光学相机(1)的一端设置有成像组件(5)，所述连续变焦光学相机(1)的另一端设置有十字丝分划定位板(6)；所述连续变焦光学相机(1)远离成像组件(5)的一端还设置有反射镜固定座(7)，所述反射镜固定座(7)上可拆卸连接有平面反射镜(8)，且当平面反射镜(8)安装在反射镜固定座(7)上时，平面反射镜(8)与连续变焦光学相机(1)的轴心垂直；

所述连续变焦光学相机(1)远离成像组件(5)的一侧设置有反射镜二维调节底座(9)，所述平面反射镜(8)与反射镜二维调节底座(9)可拆卸连接；所述反射镜二维调节底座(9)通过升降平台设置在安装基面(3)上；

所述平面反射镜(8)安装在反射镜固定座(7)或反射镜二维调节底座(9)上时，平面反射镜(8)均朝向远离成像组件(5)的一侧；

所述连续变焦光学相机(1)远离成像组件(5)的一侧还设置有分光定位镜(10)，所述分光定位镜(10)置于平面底座(4)的表面；

所述反射镜二维调节底座(9)远离连续变焦光学相机(1)的一侧设置有经纬仪(11)。

2.根据权利要求1所述的连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其特征在于，所述经纬仪(11)的底端设置有二维平移支架(12)；所述二维平移支架(12)包括顶板(13)和底板(14)，所述顶板(13)和底板(14)之间设置有转轴(15)，所述顶板(13)和底板(14)均通过支架(16)与转轴(15)转动连接，所述转轴(15)的靠近连续变焦光学相机(1)的一侧设置有复位弹簧(17)，所述复位弹簧(17)的两端分别与顶板(13)的底面和底板(14)的顶面固定连接；所述转轴(15)远离复位弹簧(17)的一侧设置有伸降杆(18)，所述伸降杆(18)的底端与底板(14)固定连接，所述伸降杆(18)的顶端与顶板(13)抵接。

3.根据权利要求1所述的连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其特征在于，所述反射镜二维调节底座(9)包括底座(19)，所述底座(19)上设置有安装台(20)，所述安装台(20)的顶面设置有与平面反射镜(8)滑动配合的滑槽(21)，所述平面反射镜(8)的背面设置有卡槽，所述卡槽配合连接有平移控制板(23)，所述平移控制板(23)的一端卡接至卡槽中，平移控制板(23)的另一端设置有平移控制组件，所述平移控制组件包括两个对称设置的连接柱(24)，所述两个连接柱(24)之间设置有控制柱(25)，所述控制柱(25)上开设有水平的通孔，所述通孔转动配合有控制杆(26)，且所述控制杆(26)与控制柱(25)之间不会发生相对平移；所述控制杆(26)贯穿两个连接柱(24)，且所述两个连接柱(24)上均设置有与控制杆(26)配合的螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其特征在于，所述控制柱(25)的顶端还设置有锁定孔，所述锁定孔与通孔连通，且锁定孔处配合连接有锁定螺栓(27)；所述锁定螺栓(27)与控制杆(26)抵接。

5.根据权利要求1所述的连续变焦光学相机光轴与安装基面的夹角测量系统，其特征在于，还包括用于调节连续变焦光学相机(1)长短焦共轴的共轴调节组件，所述共轴调节组件包括设置在连续变焦光学相机(1)远离成像组件(5)一侧的平行光管(28)，所述平行光管(28)置于光学平台上，所述平行光管(28)远离连续变焦光学相机(1)的一侧设置有光源(29)；所述平行光管(28)的内部设置有十字丝分划板。