專利名稱：雙光楔實時檢焦調焦系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光束控制系統，特別是利用雙光楔進行實時檢焦調焦光束控制系統。
背景技術：
現有的光束控制系統中，采用望遠鏡進行檢焦和調焦，望遠鏡的設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成，通過次鏡移動完成調焦，使光束聚焦在目標點上。一般情況下，對主次鏡之間的距離進行精確定標后，利用激光測距測出遠方目標點的距離，將此距離送到調焦控制程序中，實現對目標的聚焦瞄準，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實際距離的儀器。這種結構的光束控制系統檢焦調焦復雜，且精度較低，不得實時檢測和調焦。

發明內容
本發明的技術解決問題是提供一種雙光楔實時檢焦調焦系統，它能實時給出遠處不同距離目標在CCD成像系統中兩點的距離，通過一套控制算法，將控制參數反饋給調焦控制系統，完成光束控制系統對目標的聚焦瞄準，且檢焦調焦簡單，精度高。
本發明的技術解決方案是雙光楔實時檢焦調焦系統，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、微機控制系統及調焦電機構成。遠處點目標通過由主鏡和次鏡組成的望遠系統縮束后，經過反射鏡進入成像系統，雙光楔把目標光分成兩部分，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，與標定好的距離比對，將控制次鏡的參數不斷反饋給調焦控制系統，實現不同距離的遠處目標實時檢焦和調焦。
本發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，當無限遠點目標經過望遠系統后的物鏡組成像，分別經上下兩光楔偏折，通過CCD成像系統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，望遠系統精確調焦在此處，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，標效出標準距離，那么遠處任意距離的點目標，在CCD的靶面上成兩個點像，計算出的距離和標定距離進行比對，控制軟件上采用循環逼近法，將控制次鏡的參數反饋給調焦控制系統，實現光束控制系統實時的檢焦和調焦，因此本發明能實時檢焦調焦，且精度較高，操作方便。


圖1為本發明的光路結構組成示意圖；圖2為本發明的電路控制部分的組成框圖；圖3為本發明的軟件流程圖。
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，遠處點目標通過由主鏡2和次鏡1組成的望遠系統縮束后，經過幾面反射鏡3進入成像系統，前組4將目標光繼續縮束，雙光楔5把目標光分成兩部分，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，與標定好的距離比對，在控制軟件上采用循環逼近法，將控制次鏡的參數不斷反饋給調焦控制系統，實現光束控制系統對不同距離的遠處目標實時檢焦和調焦。
如圖2所示，本實施例的電控部分由電視成像測量系統、微機控制系統及調焦電機構成。光學成像系統將分離后的目標送入CCD后，電視測量系統由得到的數字圖像計算出兩點距離，送給微機控制系統控制調焦電機，實現光束控制系統對不同距離的遠處目標實時檢焦和調焦。
如圖3所示，本實施例的處理流程分為兩個部分系統定標和實時調焦。系統定標過程是在已知距離處點一盞燈，望遠系統精確調焦在此處，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，以此作為實時調焦的標準距離；實時調焦是對于任意距離的目標，由電視測量系統得到其距離值后，將之與定標的標準距離進行比對，若此距離與標準距離的差值大于預設的閾值，則調整光柵數，計算出調焦距離，控制調焦電機運作，實現光束控制系統對不同距離的遠處目標實時檢焦和調焦。
權利要求
1.雙光楔實時檢焦調焦系統，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，遠處點目標通過由主鏡和次鏡組成的望遠系統縮束后，經過反射鏡進入成像系統，雙光楔把目標光分成兩部分，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，與標定好的距離比對，將控制次鏡的參數不斷反饋給控制系統，實現不同距離的遠處目標實時檢焦和調焦。
2.根據權利要求1所述的雙光楔實時檢焦調焦系統，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焦。
3.根據權利要求1所述的雙光楔實時檢焦調焦系統，其特征在于控制部分包括電視成像測量系統、微機控制系統及調焦電機，與光路部分一起構成一個成像反饋系統。
全文摘要
雙光楔實時檢焦調焦系統，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，當無限遠點目標經過望遠系統后的物鏡組成像，分別經上下兩光楔偏折，通過CCD成像系統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，與標定好的距離比對，在控制軟件上采用循環逼近法，將控制參數不斷反饋給調焦控制系統，完成光束控制系統對不同距離目標的聚焦瞄準。本發明可以實時檢焦調焦，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 優先權日2002年12月16日
發明者陳洪斌, 王繼紅, 戴蓉, 盧剛, 柳萬勝, 吳浩文, 亓波, 謝遠愚, 張啟衡 申請人:中國科學院光電技術研究所