离轴三反式多光谱相机的装调

一种全自由曲面多反射式离轴光学系统的装调方法引言全自由曲面多反射式离轴光学系统具有广泛的应用前景，然而其装调方法一直是一个挑战性问题。

本文介绍了一种全自由曲面多反射式离轴光学系统的装调方法，该方法通过合理的步骤和技巧，实现系统的高质量装调。

下面将具体介绍这种方法的步骤和技巧。

步骤一：粗装调整在全自由曲面多反射式离轴光学系统的装调过程中，首先需要进行粗装调整。

具体步骤如下：1.将系统的主轴确定为基准光轴，调整系统的光源位置，使其尽可能与主轴垂直。

2.根据系统的设计要求，调整二次镜的位置和角度，使其能够将入射光线聚焦到所需的位置。

3.根据系统的设计要求，调整曲面反射镜的位置和角度，使其能够将光线反射到正确的位置。

通过以上步骤的粗装调整，可以初步实现系统光线的引导和反射，为后续的精装调做好准备。

步骤二：精装调整在完成粗装调整后，需要进行精装调整来提高装调的精度和质量。

以下是精装调整的步骤：1.使用合适的光学测试仪器，如干涉仪或I nt er fe ro me te r，对系统进行检测。

根据检测结果，确定系统的偏差和调整需求。

2.根据检测结果，调整各个元件的位置和角度，使其满足系统的设计要求。

这里需要特别注意元件之间的相互干涉和衍射效应。

3.通过多次反复的检测和调整，逐步优化系统的光学性能，使其达到最佳状态。

在进行精装调整时，需要充分考虑系统的稳定性和可调度性，避免频繁调整引起的误差和衰减。

步骤三：终精装调经过上述的粗装调整和精装调整，系统的光学性能已经得到了较大的改善。

然而，为了进一步提高系统的质量和稳定性，还需要进行终精装调。

终精装调的步骤如下：1.使用高精度的光学测试仪器，对系统进行全面的检测。

根据检测结果，确定系统的偏差和调整需求。

2.根据检测结果，进一步微调各个元件的位置和角度，使其达到更高的精度和稳定性。

3.进行多次的全面检测和调整，直到系统的光学性能达到最佳状态。

终精装调的目标是尽可能地提高系统的光学性能，使其能够满足实际应用的需求。

离轴三反系统非球面检验与系统装调的开题报告本文将介绍离轴三反系统非球面检验与系统装调的开题报告。

本文将分为以下几个部分：1. 研究背景与意义2. 研究内容与目标3. 研究方法与技术路线4. 预期结果与应用前景一、研究背景与意义离轴三反系统已成为现代光学系统的一个重要方向。

该系统可以有效地消除离轴像差和像散，提高成像品质。

离轴三反系统的几何形状复杂，包含多个非球面镜片，因此对于非球面的制造和检验技术提出了较高的要求。

非球面镜片的制造技术在过去几十年中有了较大的进步，现在已经可以通过计算机辅助设计和数控加工等技术精确地制造非球面镜片。

但是，非球面镜片的检验技术仍然存在许多挑战，由于镜片的离轴性质，传统的球差检验方法已经不再适用。

因此，研究非球面镜片的离轴性质以及对应的检验方法具有重要的理论和应用意义。

二、研究内容与目标本文的研究内容主要包括以下几个方面：1. 离轴三反系统的基本原理和设计方法；2. 离轴三反系统中非球面镜片的设计和制造技术；3. 针对离轴非球面镜片，探究其离轴性质，提出对应的非球面检验方法；4. 离轴三反系统的优化和装调方法，提高系统成像品质。

本文的主要研究目标为：1. 掌握离轴三反系统的基本原理和设计方法；2. 探索离轴三反系统中非球面镜片的制造、检验和应用技术；3. 建立适用于离轴非球面镜片的检验方法，提高镜片的加工精度和成像品质；4. 优化离轴三反系统的装调方法，提高系统在实际应用中的表现。

三、研究方法与技术路线在本研究中，将采用以下方法和技术：1. 理论分析法：通过离轴三反系统的几何光学原理，分析其成像特性和各个组件的作用，为后续的设计和制造提供理论基础。

2. 数值模拟法：采用OpticStudio等光学设计软件，进行离轴三反系统的数值模拟，优化系统设计和验证系统性能。

3. 实验法：设计并建立离轴三反系统的实验验证平台，进行非球面镜片的制造和检验实验，验证离轴三反系统的成像品质。

离轴三反时间延迟积分CCD相机内方位元素和畸变的标定吴国栋【摘要】由于测绘相机的关键几何参数内方位元素和畸变的标定精度决定相机的立体测绘精度,本文提出了一种离轴三反时间延迟积分( TDI) CCD相机内方位元素和畸变的标定方法.介绍了离轴三反TDICCD相机的光学系统和像面拼接方法,明确了该相机内方位元素和畸变的含义.建立了标定系统及相应的数学模型,应用最小二乘回归法求得了内方位元素和畸变的表达式.利用提出的方法标定了相机的内方位元素和畸变,并对标定误差进行了分析.结果表明:该方法对主点的标定精度可达1.0 μm(1σ),对主距的标定精度可达2.0 μm(1σ),对畸变的标定精度为2.3 μm(1σ).结果显示提出的标定方法快捷且有效.%The stereo mapping precision of mapping cameras depends on the calibration precision of the geometric parameters, such as inner orientation parameters and distortion, therefore, a new calibration method of inner orientation parameters and distortion for a three-mirror off-axis Time Delay Integration(TDD CCD camera was proposed. The optical system and image plane stitching of the camera were introduced, and the meanings of the inner orientation parameters and distortion were defined. A calibration system and corresponding mathematical model were established, then the expressions of inner orientation parameters and distortion were settled by the least square poly-regress method. A calibration experiment was performed on the camera, and results show that the point calibration accuracy and the focal calibration accuracy are better than 1. 0 μm(1σ) and 2. 0 μm(1σ) , respectively. Moreover, the distortion calibration accuracy has been 2. 3(um(la). Obtained results demonstrate that the calibration method has the advantages in the speed and efficiency for three-mirror off-axis TDICCD cameras.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2012(020)003【总页数】6页(P462-467)【关键词】时间延迟积分CCD相机;离轴三反相机;内方位元素;畸变;标定【作者】吴国栋【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】V447.3;TH7031 引言摄影测量是19世纪在测绘领域发展起来的一个新分支，其主要内容是利用摄影相机获取像的信息来测定空间点的位置。

星载离轴多光谱相机焦平面的装调与检测梅贵;翟岩;苗健宇;浦前帅;余达;张博研【摘要】针对某离轴多光谱相机焦平面高精度的装调要求，设计了焦平面组件，阐述了装调、检测的仪器设备和方法。

首先将焦平面组件安装至镜头，测量并解算出 CCD 光敏面的角度和位移偏差，接着根据偏差确定调整垫修研量，进行初次修垫并重新安装，然后利用调整工装微调 CCD 姿态至满足指标要求，调整垫处打销钉定位，最后根据拟合出的最佳焦平面位置再次修研调整垫，利用销钉复位完成装调工作。

检测结果表明，相机的 CCD 光敏面相对于设计焦平面三维角度偏差分别为Δα＝－6．7″，Δβ＝1．9′，Δγ＝13．2″，三维位移偏差分别为Δx ＝－0．004 mm，Δy ＝0．006 mm，Δz ＝－0．070 mm，相机四谱段、全视场MTF 优于0．25，满足设计和装调要求。

测量和解算误差分析表明，所用的设备与方法能够满足装调精度的要求，可以为此类相机的研制提供一定的技术参考。

%To meet the requirements of high alignment accuracy for a multispectral camera,a focal plane sub-assembly isdesigned.Meanwhile,the instruments,fixtures and methods for alignment and measurement are described.First of all,the focal plane subassembly is mounted to the optics so that deflections and shifts of the CCD photosensitive area related to the image plane could be measured and calculated.According to the results given previously,the removal dimension of adjustment spacers is determined and preliminary modification is applied to the spacers.Thereafter,the focal plane subassembly is remounted.Then,the CCD is fine adjusted to its correct orientation and location,and locating pins are embedded into the spacers to hold thisadjustment. Finally,based on the fitted optimum focal plane position,spacers are carefully ground and restored.Thus,the alignment is completed.Test results show that,three-dimensional deflections are Δα=-6.7″,Δβ=1.9′andΔγ=13.2″respectively;three-dimensional shifts are Δx = -0.004 mm,Δy =0.006 mm and Δz =-0.070 mm respectively.The Modulation Transfer Functions(MTF)corresponding to four spectra and whole field of view are more than 0.25,which can meet the design and alignment specifications.The measurement and calculation error analysis shows that the equipments and methods can meet the precision requirements and provide technique references for homologous cameras.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2016(009)004【总页数】10页(P491-500)【关键词】多光谱相机;焦平面;装调;测量;调制传递函数【作者】梅贵;翟岩;苗健宇;浦前帅;余达;张博研【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033【正文语种】中文【中图分类】V447+.1;V443+.5多光谱遥感技术始于20世纪60年代，在工作过程中用几个谱段对同一位置目标进行成像，可以同时获得目标的图像和光谱信息。

专利名称：可快速装调的金属基离轴三反光学系统及其装调方法
专利类型：发明专利
发明人：张新,张继真,王灵杰,管海军,曲贺盟,谢晓麟
申请号：CN202010064183.9
申请日：20200120
公开号：CN111175929A
公开日：
20200519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种可快速装调的金属基离轴三反光学系统；该系统中，主三镜安装框架和次镜定位框架固定在相机主体基座相对的两侧；主镜和A辅助定位圆柱固定在主三镜安装框架上，且主镜背部的A垂直定位平面贴靠主三镜安装框架的定位平面，底部V型定位面卡在A辅助定位圆柱上；三镜安装固定在主三镜安装框架上，其顶部V型定位面卡在A辅助定位圆柱下面；次镜通过安装在次镜定位框架上；主镜、三镜为离轴反射镜，次镜为同轴反射镜，三块反射镜的光轴重合；入射光线依次经过主镜、次镜和三镜反射后汇聚到像面。

本发明反射镜的定位无需通过零位补偿器实现，大大简化了离轴三反光学系统的装调复杂度，有效提高了系统装调效率，降低制造成本。

申请人：长春长光智欧科技有限公司
地址：130000 吉林省长春市二道区北湖科技开发区明溪路1759号C301室
国籍：CN
代理机构：长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：王淑秋
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第41卷，第12期红外1文章编号:1672-8785(2020)12-0001-11多谱段多通道离轴三反空间相机装调邢辉12张占东12刘剑峰12宋俊儒12金忠瑞12刘志远12(1.北京空间机电研究所，北京100094；2.先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京100094)摘要：针对离轴三反多谱段空间相机光学件自由度多、通道多且装调复杂的难题，进行了光学仿真分析和计算机辅助装调。

根据光学设计结果，设计了基于光线追迹的视场光阑，给出了红外通道和可见光通道的波像差，并仿真分析了次镜和三镜的灵敏度矩阵。

用可见光干涉仪对全反射式红外通道进行了装调。

根据干涉仪得到的Zemike像差，结合计算机辅助装调仿真结果，镜为基准调整了次镜与三镜的空间，波足设计要求。

红外通道中心视场和边缘视场的波方根(Root Mean Square,R+S)装调结果分0.152(=632.8nm)和0.332；可见光通道中心视场和边缘视场的RMS值分别).062和0.072。

到和装调误差，装调结果与设计结果基。

相机在轨图像清晰，成像。

关键词：空间相机；多谱段；多通道；装调中图分类号：V447+.1文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8785.2020.12.001Alignment of Multispectral and Multichannel Off-axisThree-mirror Space CameraXING Hui5,，ZHANG Zhan-dong1,，LIU Jian-feng5,，SONG Jun-ru1,，JIN Zhong-rui56，LU Zhi-yuan5'2(!.Beij i ng Institute of Space Mechanics&Electricity，Beij i ng100094，China；>.Key Laboratrry for Advanced Optical Remote Sensing Technology of Beijing，Beijing100094，China)Abstract:The optical simulation analysis and computer aided alignment are carried out to solve the problemsof multidegree of freedom，multichannel and complex alignment of optical components for off-axis three m irrormultispectral space camera.According to the results of the optical design，a field aperture based on ray tracingis designed，the wavefront aberrations of the infrared channel and the Vsible channel are given,and the sens-tiVty matrix of the secondary mirror and the third mirror is simulated and analyzed.The total reflection infra-redchannelisalignedwithavisible-lightinterferometer2AccordingtotheZernikeaberationcoeficientob-tained by the interferometer，combined with the computer-a ided alignment simulation results，the spatial posi-收稿日期：2020-09-01作者简介：邢辉(1979-)，男，山东阳信人，高级工程师，硕士，主要从事空间相机光机系统的装调测试研究。

离轴三反空间相机调焦机构设计杨会生;张银鹤;柴方茂;徐宏;李志来;关英俊【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2013(021)004【摘要】空间相机受所处复杂运载环境(冲击、振动、过载)和空间运行环境(压力、温度、微重力)的影响易产生焦平面偏移.为提高成像质量,本文设计了一种利用丝杠螺母变向、直线导轨导向、倾斜导轨驱动且适用于反射式光学系统的新型高精度调焦机构来修正离焦量.该设计采用防冷焊措施、预压消间隙措施和双重防卡死设计,有效地提高了结构强度、刚度和可靠性,从而保证了调焦精度.介绍了其结构和工作原理,描述了相应的可靠性设计措施,最后通过精度检测试验对调焦机构进行了综合性能测试.试验结果表明:该调焦机构具备良好的自锁特性,其直线运动精度优于±2μm,重复定位精度优于±1 μm;调焦行程范围内调焦反射镜摆角精度绕X轴和Y轴方向均优于±3.5”,满足用户提出的精度要求.【总页数】7页(P948-954)【作者】杨会生;张银鹤;柴方茂;徐宏;李志来;关英俊【作者单位】长春工业大学机电工程学院,吉林长春130012【正文语种】中文【中图分类】V447.3【相关文献】1.离轴三反空间相机主支撑结构优化设计与试验 [J], 席佳利;张雷;解鹏;魏磊;孔林2.离轴三反测绘相机调焦机构的设计 [J], 邵明东;郭疆;孙继明3.大型空间离轴三反相机分体支撑结构设计 [J], 宋伟阳;解鹏;王循4.大型离轴三反空间相机前框架优化设计与试验 [J], 魏磊;张雷;解鹏;陈苏5.空间轻小型离轴三反相机桁架主支撑结构设计 [J], 席佳利;张雷;杨林;解鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

离轴三反式多光谱相机的装调
梅贵;翟岩;苗健宇
【期刊名称】《光机电信息》
【年(卷),期】2011(28)8
【摘要】离轴三反系统的装调是遥感相机研制中的一项难点.针对离轴三反式多光谱相机,利用多种仪器与计算机辅助装调软件相结合,对系统进行了装调.最终检测结果表明,相机各谱段实验室静态传函MTF＞0.24 (Nyquist频率处),满足指标要求.【总页数】4页(P1-4)
【作者】梅贵;翟岩;苗健宇
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033
【正文语种】中文
【中图分类】V447.3
【相关文献】
1.可调焦离轴三反光学系统的装调 [J], 张学敏;宋兴;候晓华;李华
2.星载离轴多光谱相机焦平面的装调与检测 [J], 梅贵;翟岩;苗健宇;浦前帅;余达;张博研
3.三线阵CCD立体测绘相机的集成装调 [J], 苗健宇;张立平;翟岩;梅贵
4.多谱段多通道离轴三反空间相机装调 [J], 邢辉;张占东;刘剑峰;宋俊儒;金忠瑞;刘
志远
5.一种三线阵测绘相机CCD像面的装调方法 [J], 吴国栋
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