專利名稱：雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光束控制系統(tǒng)，特別是利用雙光楔進行實時檢焦調(diào)焦光束控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的光束控制系統(tǒng)中，采用望遠鏡進行檢焦和調(diào)焦，望遠鏡的設(shè)計采用卡塞格林物鏡，卡塞格林物鏡是由拋物面主鏡和雙曲面次鏡構(gòu)成，通過次鏡移動完成調(diào)焦，使光束聚焦在目標(biāo)點上。一般情況下，對主次鏡之間的距離進行精確定標(biāo)后，利用激光測距測出遠方目標(biāo)點的距離，將此距離送到調(diào)焦控制程序中，實現(xiàn)對目標(biāo)的聚焦瞄準(zhǔn)，這樣，必須在儀器上配備激光測距裝置，或者是可以檢測到目標(biāo)實際距離的儀器。這種結(jié)構(gòu)的光束控制系統(tǒng)檢焦調(diào)焦復(fù)雜，且精度較低，不得實時檢測和調(diào)焦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是提供一種雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，它能實時給出遠處不同距離目標(biāo)在CCD成像系統(tǒng)中兩點的距離，通過一套控制算法，將控制參數(shù)反饋給調(diào)焦控制系統(tǒng)，完成光束控制系統(tǒng)對目標(biāo)的聚焦瞄準(zhǔn)，且檢焦調(diào)焦簡單，精度高。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，其特點在于由光路部分和電路控制部分組成，光路部分包括主鏡、次鏡、反射鏡、前組、雙光楔、后組、成像CCD；電路部分由電視成像測量系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)及調(diào)焦電機構(gòu)成。遠處點目標(biāo)通過由主鏡和次鏡組成的望遠系統(tǒng)縮束后，經(jīng)過反射鏡進入成像系統(tǒng)，雙光楔把目標(biāo)光分成兩部分，在CCD的靶面成兩個點像，通過電路控制部分實時采集圖象，計算兩點間距離，與標(biāo)定好的距離比對，將控制次鏡的參數(shù)不斷反饋給調(diào)焦控制系統(tǒng)，實現(xiàn)不同距離的遠處目標(biāo)實時檢焦和調(diào)焦。
本發(fā)明的有益效果是由于在望遠鏡的成像光路中增加一對光楔及電路控制部分，當(dāng)無限遠點目標(biāo)經(jīng)過望遠系統(tǒng)后的物鏡組成像，分別經(jīng)上下兩光楔偏折，通過CCD成像系統(tǒng)可觀察到上下分開的兩個像，利用光楔的這一成像原理，在已知距離處點一盞燈，望遠系統(tǒng)精確調(diào)焦在此處，在CCD的靶面上會成兩個點像，電路控制部分控制CCD實時采集這兩個點像，計算出兩點之間的距離，標(biāo)效出標(biāo)準(zhǔn)距離，那么遠處任意距離的點目標(biāo)，在CCD的靶面上成兩個點像，計算出的距離和標(biāo)定距離進行比對，控制軟件上采用循環(huán)逼近法，將控制次鏡的參數(shù)反饋給調(diào)焦控制系統(tǒng)，實現(xiàn)光束控制系統(tǒng)實時的檢焦和調(diào)焦，因此本發(fā)明能實時檢焦調(diào)焦，且精度較高，操作方便。


圖1為本發(fā)明的光路結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2為本發(fā)明的電路控制部分的組成框圖；圖3為本發(fā)明的軟件流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本實施例的光路部分由次鏡1、主鏡2、反射鏡3、前組4、雙光楔5、后組6、成像CCD 7等組成，遠處點目標(biāo)通過由主鏡2和次鏡1組成的望遠系統(tǒng)縮束后，經(jīng)過幾面反射鏡3進入成像系統(tǒng)，前組4將目標(biāo)光繼續(xù)縮束，雙光楔5把目標(biāo)光分成兩部分，由后組6聚焦在成像CCD 7的靶面上，在靶面上成兩個點像，實時采集圖象，計算兩點間距離，與標(biāo)定好的距離比對，在控制軟件上采用循環(huán)逼近法，將控制次鏡的參數(shù)不斷反饋給調(diào)焦控制系統(tǒng)，實現(xiàn)光束控制系統(tǒng)對不同距離的遠處目標(biāo)實時檢焦和調(diào)焦。
如圖2所示，本實施例的電控部分由電視成像測量系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)及調(diào)焦電機構(gòu)成。光學(xué)成像系統(tǒng)將分離后的目標(biāo)送入CCD后，電視測量系統(tǒng)由得到的數(shù)字圖像計算出兩點距離，送給微機控制系統(tǒng)控制調(diào)焦電機，實現(xiàn)光束控制系統(tǒng)對不同距離的遠處目標(biāo)實時檢焦和調(diào)焦。
如圖3所示，本實施例的處理流程分為兩個部分系統(tǒng)定標(biāo)和實時調(diào)焦。系統(tǒng)定標(biāo)過程是在已知距離處點一盞燈，望遠系統(tǒng)精確調(diào)焦在此處，在CCD的靶面上會成兩個點像，電路控制部分控制CCD實時采集這兩個點像，計算出兩點之間距離的累積平均值，以此作為實時調(diào)焦的標(biāo)準(zhǔn)距離；實時調(diào)焦是對于任意距離的目標(biāo)，由電視測量系統(tǒng)得到其距離值后，將之與定標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)距離進行比對，若此距離與標(biāo)準(zhǔn)距離的差值大于預(yù)設(shè)的閾值，則調(diào)整光柵數(shù)，計算出調(diào)焦距離，控制調(diào)焦電機運作，實現(xiàn)光束控制系統(tǒng)對不同距離的遠處目標(biāo)實時檢焦和調(diào)焦。
權(quán)利要求
1.雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于由光路部分和電路控制部分組成，光路部分包括主鏡、次鏡、反射鏡、前組、雙光楔、后組、成像CCD，遠處點目標(biāo)通過由主鏡和次鏡組成的望遠系統(tǒng)縮束后，經(jīng)過反射鏡進入成像系統(tǒng)，雙光楔把目標(biāo)光分成兩部分，在CCD的靶面成兩個點像，由控制部分進行實時采集圖象，計算兩點間距離，與標(biāo)定好的距離比對，將控制次鏡的參數(shù)不斷反饋給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)不同距離的遠處目標(biāo)實時檢焦和調(diào)焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于光路部分利用兩點間的距離來進行實時檢焦和調(diào)焦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于控制部分包括電視成像測量系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)及調(diào)焦電機，與光路部分一起構(gòu)成一個成像反饋系統(tǒng)。
全文摘要
雙光楔實時檢焦調(diào)焦系統(tǒng)，由光路部分和電路控制部分組成，其中光路部分包括主鏡、次鏡、反射鏡、前組、雙光楔、后組、成像CCD，當(dāng)無限遠點目標(biāo)經(jīng)過望遠系統(tǒng)后的物鏡組成像，分別經(jīng)上下兩光楔偏折，通過CCD成像系統(tǒng)可觀察到上下分開的兩個點像，由電路控制部分控制CCD實時采集圖象，計算兩點間距離，與標(biāo)定好的距離比對，在控制軟件上采用循環(huán)逼近法，將控制參數(shù)不斷反饋給調(diào)焦控制系統(tǒng)，完成光束控制系統(tǒng)對不同距離目標(biāo)的聚焦瞄準(zhǔn)。本發(fā)明可以實時檢焦調(diào)焦，精度高，且操作簡單。
文檔編號H04N5/225GK1508617SQ02156428
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者陳洪斌, 王繼紅, 戴蓉, 盧剛, 柳萬勝, 吳浩文, 亓波, 謝遠愚, 張啟衡 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所