[发明专利]一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测方法

说明书

本申请公开了一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测方法，包括：选取待测辅助设备，并计算与待测辅助设备的理想光轴重合的预定位置；将点光源显微镜移动至预定位置，发射与理想光轴平行的准直光至位于待测辅助设备的焦点处的靶面；判断准直光在靶面上形成的光斑是否与靶面中心重合，若否，则根据光斑与所述靶面中心之间的偏离距离计算待测辅助设备的实际光轴的位置；根据实际光轴的位置以及所述理想光轴的位置计算光轴位置误差。相对现有技术中的不仅可以节省成本，而且缩短误差检测时间，还可以适应不同口径光学系统的光轴误差检测任务。本申请还公开了一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测系统，具有同样的技术效果。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体地说，涉及一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测方法。

背景技术

光电系统是测控仪器的重要组成部分，由实现光学变换的光学系统与实现光电转换的光电探测器组成。被测对象发出的光经过光学系统转变为会聚光束、发散光束、平行光束或者其它形式的结构光束，形成光信息被光电探测器接收，转换为电信号进行处理。

随着光电系统的发展，多光轴光学系统中包括多个不同的测量设备，如对被测对象进行跟踪瞄准的多个辅助设备，以及用于根据辅助设备得到的瞄准位置对被测对象的光信息进行捕获的主设备。然而，主设备与辅助设备需要共享一个跟踪架，为使多光轴光学系统的测量具有一致性，需要对各个测量设备的光轴进行调节，务必保证各个测量设备的光轴平行性保持在一定的精度内。

对传统方法而言，多光轴光电系统的光轴标校主要是使用与被测对象尺寸相当的大口径平面镜，另一种是利用自然星的方法。将光学系统与之对准，可以形成自准直光路对光学系统中的各个辅助设备的光轴位置进行调节。然而，大口径平面镜不仅制造成本巨大，同时需要光学系统已经粗调至一定的精度，可以通过大口径平面镜形成光路，大大制约了其效率。

因此，如何提高调整光学系统中各个测量设备的光轴平行性的效率是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测方法，能够提高调整光学系统中各个测量设备的光轴平行性的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测方法，包括：

选取待测辅助设备，并计算与所述待测辅助设备的理想光轴重合的预定位置；

将点光源显微镜移动至所述预定位置，发射与所述理想光轴平行的准直光至位于所述待测辅助设备的焦点处的靶面；

判断所述准直光在所述靶面上形成的光斑是否与靶面中心重合，若否，则根据所述光斑与所述靶面中心之间的偏离距离计算所述待测辅助设备的实际光轴的位置；

根据所述实际光轴的位置以及所述理想光轴的位置计算光轴位置误差。

优选的，在上述方法中，将点光源显微镜移动至所述预定位置，具体包括：

利用机械臂将点光源显微镜移动至所述预定位置，所述光源显微镜设置于所述机械臂的移动末端。

优选的，在上述方法中，计算所述待测辅助设备的实际光轴的位置之后，还包括：

在所述机械臂上设置激光跟踪仪靶球，并利用激光跟踪仪获取所述待测辅助设备的实际光轴的三维空间信息。

优选的，在上述方法中，在所述机械臂上设置激光跟踪仪靶球，具体包括：

在所述机械臂上设置三个所述激光跟踪仪靶球，所述激光跟踪仪靶球分别位于直角等边三角形的三个顶点位置。

本发明还提供了一种多光轴光学系统的光轴位置误差检测系统，包括：