航天相机快速定焦的关键参数

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1、航天返回与遥感第38卷第4期82SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2017年8月航天相机快速定焦的关键参数钟卉郭悦贾馨（北京空间机电研究所，北京100094）摘要在航天相机的装调中，焦平面的位置是影响航天相机的成像质量的关键因素，如何准确且快速地在实验室环境中预置相机的焦平面是体现光学装调水平的重要指标。通过深入研究定焦原理，建立光学模型进行理论推导和光学仿真，发现了定焦过程中平行光管焦面的离焦量与相机焦面组件的偏移量之间的定量关系，提出了离焦放大率的定义并将其作为定焦关键参数进行定焦的方法，克服

2、了传统定焦方法中应用恒定值的轴向放大率定焦而需要反复迭代的缺陷。实验结果表明：装调实例的装调效率较传统装调方法提高了约3倍。由于对焦平面的精度要求主要取决于镜头的焦深大小，因此大相对孔径短焦的相机对焦面偏移量更为敏感，使用该关键参数指导装调，可以快速准确地确定最佳焦面位置，降低反复拆装焦面组件的风险，尤其适用于短焦相机的定焦，能大大节省工作量，提高装调效率。同时，由于离焦放大率和平行光管焦面的离焦量成线性关系，也有利于进行多个具有相同光学参数的相机的快速定焦。关键词快速定焦轴向放大率航天相机中图分类号:TP705文献标志码:A

3、文章编号:1009-8518(2017)04-0082-08DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2017.04.010TheKeyParametersforRapidFocusingofSpaceCameraZHONGHuiGUOYueJIAXin（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractFocusingisaveryimportantpartinthealignmentofspacecamera．H

4、owtoplacethefocalplaneofthecameraaccuratelyandquicklyinlaboratoryenvironmentisanimportantindexofopticalalignment.Basedonthestudyoftheprincipleoffocusingandtheopticalmodal,anefficientwayoffocusingbasedondefocusingmagnificationisproposedthroughtheoreticalanalysisandop

5、ticalsimulation.Thismethodovercomesthedrawbackofthetraditionalwayoffocusing,whichtakesthelongitudinalmagnificationasafixvalueandneedsrepeatediteration.Experimentalresultsshowthattheefficiencyoftheadjustableinstanceisincreasedbyabout3timesthantraditionalmethod.Becaus

6、etheaccuracyofthepositionofthefocalplanemainlydependsonthefocaldepthofthelens,theshortfocallengthlenswithlargerelativeapertureismoresensitivetotheoffsetofthefocalplane.Thedefocusingmagnificationishelpfultolocatetheoptimalpositionoffocalplanequicklyandaccurately.Thef

7、ocusingworkloadcouldbegreatlyreducedandtheriskofrepeateddisassemblyfocalplaneisdecreased.Thismethodisperfectforshortfocallengthlens.Inaddition,becauseofthelinearrelationshipbetweenthedefocusingamountanddefocusingmagnification,multiplecameraswhichhavethesameopticalpa

8、rameterscouldberapidfocused.Keywordsfastfocusing;longitudinalmagnification;spacecamera收稿日期：2016-11-16第4期钟卉等:航天相机快速定焦的关键参数830引言定焦技术是航天相机研制中