邵明东 ，郭 疆，孙继明

(中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033)

1 引 言

测绘相机在轨飞行时必须保证其主点、主距的变化在允许的范围内，否则会造成测绘精度的下降。测绘相机原则上不允许或无需进行在轨调焦，但相机在运载过程中会受到冲击、振动、过载等影响，在轨运行时也会受到温度、高度、大气压力等变化的影响，因此会产生离焦现象［1-6］。通常在地面试验( 如外景成像试验、热试验等) 需要进行调焦才能找到最佳像面，达到试验的目的，因此，为了保证相机的成像质量和研制过程的可实施性，须对测绘相机设计一套调焦机构，使相机具有调焦功能。

本文在分析常用的3 种调焦机构的基础上设计了适用于离轴三反测绘相机的调焦机构，计算了调焦机构的灵敏度，并对其进行了精度检测和实验验证。

2 调焦方式的选择

空间相机有3 种常用的调焦方式:镜组调焦、平面反射镜调焦和焦面调焦［7］。

(1) 镜组调焦: 借助于调整光焦度最小的反射镜位置来实现调焦。本光学系统的主镜、次镜、第三镜均为离轴非球面反射镜，三镜间光学间隔有严格的要求，调整其中任一个镜都会对像质产生较大影响，且光学系统的参数也会随之改变，因此不宜做调焦光学元件。

(2) 平面反射镜调焦: 在光路中加入一平面反射镜，用于折转光路使光学结构紧凑，通过调整反射镜的前后位置实现焦面位置调整。但是由于离轴三反光学系统有离轴角，在平面反射镜前后运动时，主光线会在像面上产生移动，即会导致主点位置的变化，其原理如图1 所示。……