一种红外热像前置镜光学中心的校准装置及校准的方法与流程

本发明涉及红外光学技术领域，尤其涉及一种红外热像前置镜光学中心的校准装置及一种采用红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法。

背景技术：

现有技术中，红外热像前置镜光学系统一般是由物镜系统、红外热像探测器和显示屏三部分构成，这三部分的光学中心一致性是影响产品光学性能的重要参数之一，产品光学中心会随着零件加工、装配等误差引起偏移，影响产品的光学性能指标。

而目前国内的白光或微光夜视光学中心检测装置比较复杂，由光具座及平行光管构成，其体积和重量较大，不便于携带，仅适合在固定位置检测，且不适用于红外热像产品。

因此，如何对红外热像前置镜光学系统的光学中心的一致性进行校准成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种外热像前置镜光学中心的校准装置及一种采用红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种红外热像前置镜光学中心的校准装置，其中，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

皮卡、红外激光光源、光源光学组件和白光瞄准镜，所述红外激光光源、光源光学组件和白光瞄准镜均设置在所述皮卡上，且所述光源光学组件位于所述红外激光光源和所述白光瞄准镜之间，所述白光瞄准镜与所述光源光学组件之间用于设置红外热像前置镜；

所述光源光学组件包括网格分划目标，所述白光瞄准镜上设置有“十字”分划刻线，所述“十字”分划刻线位于所述网格分划目标的中心且所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的水平刻线和垂直刻线均重合，所述红外激光光源、所述光源光学组件和所述白光瞄准镜三者的光轴一致；

所述红外激光光源能够发出照射到所述网格分划目标上的红外激光光束，所述光源光学组件能够将所述网格分划目标在所述红外激光光束的照射下成像于无穷远处，所述白光瞄准镜能够将所述红外热像前置镜形成的热图像成像为人眼可观察的图像。

优选地，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

第一连接座和中间连接座，所述第一连接座通过第一锁紧件固定在所述皮卡上，所述中间连接座通过卡槽锁紧在所述第一连接座上，所述红外激光光源通过螺丝固定在所述中间连接座上。

优选地，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

第二连接座和转接件，所述第二连接座通过第二锁紧件固定在所述皮卡上，所述转接件通过螺丝固定在所述第二连接座上，所述光源光学组件通过螺丝固定在所述转接件上。

优选地，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：两个固定连接座，所述固定连接座设置在所述皮卡上，用于锁紧所述白光瞄准镜的镜体。

作为本发明的第二个方面，提供一种采用前文所述的红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法，其中，所述方法包括：

将白光瞄准镜上的“十字”分划刻线位于光源光学组件的网格分划目标的中心；

旋转所述白光瞄准镜的镜体以使得所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述光源光学组件的网格分划目标的水平刻线和垂直刻线均重合；

通过倍率检测仪校准所述红外热像前置镜的倍率；

将倍率校准后的所述红外热像前置镜设置在所述白光瞄准镜与所述光源光学组件之间，并将所述红外热像前置镜的物镜与所述光源光学组件，目镜与所述白光瞄准镜的光轴分别保持一致；

开启红外激光光源，并使所述红外激光光源发出红外激光光束；

通过所述白光瞄准镜观察所述红外热像前置镜在所述白光瞄准镜上的成像，并观察所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心；

判断所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心是否重合；

若所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心未重合，则判定所述红外热像前置镜的光学中心存在光学中心偏差，并对所述红外热像前置镜的光学中心偏差校准。

优选地，所述红外热像前置镜包括：物镜、目镜、oled屏和红外热像探测器，所述物镜与朝向所述光源光学组件，所述目镜朝向所述白光瞄准镜，所述红外热像前置镜通过第三连接座锁紧在皮卡上。

优选地，所述红外热像前置镜还包括与所述目镜）分别通过螺钉连接的oled屏座、调整垫片、橡胶垫和盖板，所述oled屏安装在所述oled屏座上。

优选地，所述对所述红外热像前置镜的光学中心偏差校准包括：

松开用于连接所述oled屏座与所述目镜的螺钉；

在垂直于光轴的平面内移动所述oled屏座；

当通过所述白光瞄准镜观察到所述白光瞄准镜上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心重合时，锁死用于连接所述oled屏座与所述目镜的螺钉。

本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置，通过红外激光光源发出红外激光光束在红外热像前置镜上成像，然后通过观察光源光学组件的网格分划目标和白光瞄准镜上的“十字”分划刻线是否重合检测是否需要对红外热像前置镜进行校准。本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置尤其适用于不带分划的红外热像前置镜光学中心的一致性的校准，具有结构简单可靠、操作方便的优势，且本发明提供的校准装置通过皮卡代替光具座，使得校准装置还具有便于携带的优势。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置的结构示意图。

图2为本发明提供的安装有红外热像前置镜的红外热像前置镜光学中心的校准装置的结构示意图。

图3为本发明提供的红外热像前置镜中的oled屏的结构示意图。

图4为本发明提供的光源光学组件中的网格分划目标的示意图。

图5为本发明提供的红外热像前置镜中的oled座的结构示意图。

图6为本发明提供的采用红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种红外热像前置镜光学中心的校准装置，其中，如图1所示，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

皮卡1、红外激光光源2、光源光学组件3和白光瞄准镜4，所述红外激光光源2、光源光学组件3和白光瞄准镜4均设置在所述皮卡1上，且所述光源光学组件3位于所述红外激光光源2和所述白光瞄准镜4之间，所述白光瞄准镜4与所述光源光学组件3之间用于设置红外热像前置镜10；

所述光源光学组件3包括网格分划目标，所述白光瞄准镜4上设置有“十字”分划刻线，所述“十字”分划刻线位于所述网格分划目标的中心且所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的水平刻线和垂直刻线均重合，所述红外激光光源2、所述光源光学组件3和所述白光瞄准镜4三者的光轴一致；

所述红外激光光源2能够发出照射到所述网格分划目标上的红外激光光束，所述光源光学组件3能够将所述网格分划目标在所述红外激光光束的照射下成像于无穷远处，所述白光瞄准镜4能够将所述红外热像前置镜10形成的热图像成像为人眼可观察的图像。

本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置，通过红外激光光源发出红外激光光束在红外热像前置镜上成像，然后通过观察光源光学组件的网格分划目标和白光瞄准镜上的“十字”分划刻线是否重合检测是否需要对红外热像前置镜进行校准。本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置尤其适用于不带分划的红外热像前置镜光学中心的一致性的校准，具有结构简单可靠、操作方便的优势，且本发明提供的校准装置通过皮卡代替光具座，使得校准装置还具有便于携带的优势。

作为一种具体地实施方式，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

第一连接座5和中间连接座6，所述第一连接座5通过第一锁紧件9固定在所述皮卡1上，所述中间连接座6通过卡槽锁紧在所述第一连接座5上，所述红外激光光源2通过螺丝固定在所述中间连接座6上。

作为另一种具体地实施方式，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：

第二连接座50和转接件7，所述第二连接座50通过第二锁紧件90固定在所述皮卡1上，所述转接件7通过螺丝固定在所述第二连接座50上，所述光源光学组件3通过螺丝固定在所述转接件7上。

作为再一种具体地实施方式，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置包括：两个固定连接座8，所述固定连接座8设置在所述皮卡1上，用于锁紧所述白光瞄准镜4的镜体。

下面结合附图1至图4对本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置的工作原理进行详细描述。

如图1所示，所述红外热像前置镜光学中心的校准装置主要由皮卡1、红外激光光源2、含网格分划目标的光源光学组件3、含“十字”分划刻线的白光瞄准镜4构成。红外激光光源2通过螺丝固定于中间连接座6上，所述中间连接座6通过卡槽锁紧在第一连接座5上，所述第一连接座5再锁紧在皮卡1上；所述光源光学组件3通过螺丝固定于转接件7上，所述转接件7通过螺丝固定于第二连接座50上，所述第二连接座50锁紧在皮卡1上；所述白光瞄准镜4通过两个固定连接座8锁紧在皮卡1上。

图4所示为所述光源光学组件3的网格分划目标。

在对所述红外热像前置镜光学中心进行校准前，先校准白光瞄准镜4的“十字”分划刻线置于所述网格分划目标的中心，即先将所述红外激光光源2、所述光源光学组件3和所述白光瞄准镜4三者光轴保持一致，且所述白光瞄准镜4无视差。通过旋转所述白光瞄准镜4的镜体使其上的“十字”分划刻线与所述光源光学组件3上的网格分划目标的水平、竖直刻线重合后通过固定连接座8锁紧固定，如图1所示。

然后再通过倍率检测仪测试被测红外热像前置镜10的倍率，并精确校准倍率。

需要说明的是，所述红外热像前置镜10通常包括物镜11、目镜12、oled屏17和红外热像探测器，所述物镜11与朝向所述光源光学组件3，所述目镜12朝向所述白光瞄准镜4，所述红外热像前置镜10通过第三连接座13锁紧在皮卡1上。

如图2所示，将无分划的被测红外热像前置镜10置于所述光源光学组件3与所述白光瞄准镜4之间的校准位置处，使所述红外热像前置镜10的物镜11与所述光源光学组件3、目镜12以及所述白光瞄准镜4分别保持光轴一致，并通过第三连接座13锁紧在皮卡1上。所述红外激光光源2发出光束照亮光源光学组件3上的网格分划目标，网格分划目标位于所述光源光学组件3中光学系统的像面，由光路共轭成像原理，所述网格分划目标经光源光学组件3成像于无穷远处，经被测红外热像前置镜10的物镜11聚焦于红外热像探测器光敏元件，由红外探测器进行处理分析，并形成可见的热图像呈现于oled屏17上，通过目镜12观察并经目镜12成像于无穷远处，经白光瞄准镜4成像被人眼观察。人眼同时观察白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标，通过检测“十字”分划刻线与网格分划中心的偏移量来检测被测红外热像前置镜10的光学中心偏差。

如图3所示，oled屏17安装于oled座16（具体如图5所示）上，oled屏17与光轴的垂直度通过oled屏座16的加工精确保证。调整垫片14、oled屏座16、橡胶垫17、盖板15通过四个螺钉19安装于目镜13上。用于固定oled屏座16的螺钉19与oled屏座16的通孔（见图3）间留有一定间隙，调校光学中心偏差时，松开螺钉19，在垂直于光轴的平面内移动oled屏座16，通过白光瞄准镜4观察，使“十字”分划刻线与网格分划目标中心刻线重合，则锁死螺钉19，使oled屏座16位置固定。

因此，本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置，能够校准不带分划的红外热像仪的光学中心一致性；通过光学系统将红外分划目标成像于无穷远取代了平行光管的作用，减小测试装置体积；且由于皮卡代替光具座，测试装置便于携带；本发明提供的红外热像前置镜光学中心的校准装置结构简单可靠，操作方便。

作为本发明的第二个方面，提供一种采用前文所述的红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法，其中，结合图5以及图1和图2所示，所述方法包括：

s110、将白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线位于光源光学组件3的网格分划目标的中心；

s120、旋转所述白光瞄准镜4的镜体以使得所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述光源光学组件3的网格分划目标的水平刻线和垂直刻线均重合；

s130、通过倍率检测仪校准所述红外热像前置镜10的倍率；

s140、将倍率校准后的所述红外热像前置镜10设置在所述白光瞄准镜4与所述光源光学组件3之间，并将所述红外热像前置镜10的物镜11与所述光源光学组件3，目镜12与所述白光瞄准镜4的光轴分别保持一致；

s150、开启红外激光光源2，并使所述红外激光光源2发出红外激光光束；

s160、通过所述白光瞄准镜4观察所述红外热像前置镜10在所述白光瞄准镜4上的成像，并观察所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心；

s170、判断所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心是否重合；

s180、若所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心未重合，则判定所述红外热像前置镜10的光学中心存在光学中心偏差，并对所述红外热像前置镜10的光学中心偏差校准。

本发明提供的采用前文所述的红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法，通过红外激光光源发出红外激光光束在红外热像前置镜上成像，然后通过观察光源光学组件的网格分划目标和白光瞄准镜的“十字”分划刻线是否重合检测是否需要对红外热像前置镜进行校准。本发明提供的校准方法尤其适用于不带分划的红外热像前置镜光学中心的一致性的校准，具有结构简单可靠、操作方便的优势。

具体地，所述红外热像前置镜10包括：物镜11、目镜12、oled屏17和红外热像探测器，所述物镜11与朝向所述光源光学组件3，所述目镜12朝向所述白光瞄准镜4，所述红外热像前置镜10通过第三连接座13锁紧在皮卡1上。

进一步地，所述红外热像前置镜10还包括与所述目镜12分别通过螺钉19连接的oled屏座16、调整垫片14、橡胶垫17和盖板15，所述oled屏17安装在所述oled屏座16上。

进一步地，所述对所述红外热像前置镜10的光学中心偏差校准包括：

松开用于连接所述oled屏座16与所述目镜12的螺钉19；

在垂直于光轴的平面内移动所述oled屏座16；

当通过所述白光瞄准镜4观察到所述白光瞄准镜4上的“十字”分划刻线与所述网格分划目标的中心重合时，锁死用于连接所述oled屏座16与所述目镜12的螺钉19。

需要说明的是，关于本发明提供的采用前文所述的红外热像前置镜光学中心的校准装置对红外热像前置镜光学中心校准的方法的具体工作过程可以参照前文中关于红外热像前置镜光学中心的校准装置的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。