CN102853992B - 一种提高平行光管分划板安装精度的方法 - Google Patents

Abstract

一种提高平行光管分划板安装精度的方法，属于光学装校和检测技术领域，涉及的平行光分划板的安装方法。要解决的技术问题是：提供一种高精度的平行光管分划板安装方法。解决技术问题的技术方案：首先，利用标准平面镜和数字干涉仪确定平行光管焦面位置；其次，调整分划板的位置，通过数字干涉仪监视分划板没有分划线的一面与平行光管的焦面重合；第三，测量分划板的厚度，精确平移分划板使其与平行光管的焦面重合，完成安装。本发明方法可以直接安装任意类型分划板，无需进行不同分划板之间的复位，安装精度达到0.02mm，相比已有技术，安装精度提高10倍。本发明方法也可以适用于其它光学系统的焦面目标的安装。

Description

一种提高平行光管分划板安装精度的方法

技术领域

本发明属于光学装校和检测技术领域，涉及的一种提高平行光管分划板安装精度的方法。

背景技术

平行光管是光学仪器装校和检测的重要工具之一，通过在平行光管的焦面位置精确安装不同的分划板，可用来检测光学系统的焦距、分辨率和传递函数等重要指标。平行光管分划板的安装精度直接影响到光学系统的安装精度和检测精度。安装平行光管分划板的已有技术主要是自准直法和五棱镜法。

采用自准直法安装分划板的光路如图1所示，所用装置设备包括标准平面镜1，平行光管2，亮背景暗目标的十字丝分划板3（或波罗板）和高斯目镜4，上述设备自左至右依次放置在光学平台上。通过高斯目镜4观察十字丝分划板3和它的自准直像，调整十字丝分划板3的前后位置，使十字丝分划板3和它的自准直像无视差，此时十字丝分划板3刚好位于如图1所示的位置，即平行光管2的焦面上，十字丝分划板3的安装完成。

采用五棱镜法安装分划板的本质也是消视差法，只是以五棱镜的平移代替了人眼的左右晃动，以角分辨本领更高的前置观察镜代替了人眼。

已有技术安装分划板具有一个共同的缺点：对所安装的分划板类型有严格的限制，分划板必须是十字丝分划板或波罗板等易于对准的目标。对于其他类型的分划板无法通过此方法直接安装，而是需要通过基准传递的方式将要安装的分划板复位至十字丝分划板的安装位置，该基准传递过程所引入的误差往往是整个安装过程中的最大误差来源，理论计算和实际工作经验表明，已有技术安装任意类型的分划板精度难以优于0.2mm。因此，为了满足某些光学系统高精度的装校和检测要求，平行光管的焦距往往不得不远远大于被装校或测量的光学系统的焦距，以减小分划板安装误差带来的负面影响，随着光学系统焦距越做越大，现有安装技术所带来的弊端尤为明显。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明提供一种可以提高平行光管分划板的安装精度的，提高平行光管分划板安装精度的方法。

本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法，具体技术方案如下：

一种提高平行光管分划板安装精度的方法，包括以下步骤：

步骤a：将标准平面镜、平行光管和数字干涉仪自左至右依次放置在光学平台上；

步骤b：调节标准平面镜和数字干涉仪，形成自准直干涉光路并产生清晰稳定的全孔径干涉条纹；

步骤c：将分划板垂直于平行光管光轴插入自准直干涉光路，使具有分划线的一面朝向其左侧的平行光管；

步骤d：沿光轴方向平移分划板，使其没有分划线的一面与数字干涉仪的出射光束自准，并产生平直的干涉条纹；

步骤e：使用精密测量工具精确测量分划板的厚度Δ，使用精密调节机构将分划板沿光轴向右平移Δ。

上述技术方案中，经过所述步骤b的调节后，全孔径干涉条纹处于零级条纹。

上述技术方案中，经过所述步骤b的调节后，数字干涉仪的离焦量接近于零。

上述技术方案中，所述步骤c中的所述分划板为：十字线分划板、网格分划板、波罗板、鉴辨率板或空间频率板中的任意一种。

上述技术方案中，所述标准平面镜的面形精度RMS优于。

上述技术方案中，所述标准平面镜具备俯仰和偏摆调节功能。

上述技术方案中，所述平行光管具有精密加工的焦面组件，并且焦面组件具有精密的焦面调节功能。

上述技术方案中，所述步骤e中使用的精密测量工具为千分尺。

上述技术方案中，所述步骤e中使用的精密调节机构为精密滚珠丝杠。

本发明具有以下的积极效果：

本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法，可对任意类型分划板直接进行精密安装，不需任何基准传递环节，避免了分划板安装过程的最大误差来源。

本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法，使用数字干涉仪搭设自准直干涉光路对平行光管的焦面位置以及任意分划板的定位精度可达到10^-1um量级，考虑到任意分划板玻璃厚度的测量精度和精密调整机构的位移精度，本发明对任意分划板的安装精度可优于0.02mm。

大型平行光管在安装分划板并使用前通常需要进行波像差干涉测量，采用本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法安装分划板可利用平行光管的干涉测量光路，一定程度地提高了安装效率。

附图说明

图1是现有技术中的自准直法安装分划板示意图。

图2中的图2（a）、图2（b）、图2（c）分别是采用本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法安装分划板的过程示意图。

图中附图标记表示为：

1—标准平面镜；2—平行光管；3—亮背景暗目标的十字丝分划板；4—高斯目镜；5—任意类型分划板；6—数字干涉仪。

具体实施方式

本发明的发明思想为：一种提高平行光管分划板安装精度的方法，包括以下步骤：

步骤a：将标准平面镜、平行光管和数字干涉仪自左至右依次放置在光学平台上；

步骤b：调节标准平面镜和数字干涉仪，形成自准直干涉光路并产生清晰稳定的全孔径干涉条纹；

步骤c：将分划板垂直于平行光管光轴插入自准直干涉光路，使具有分划线的一面朝向其左侧的平行光管；

步骤d：沿光轴方向平移分划板，使其没有分划线的一面与数字干涉仪的出射光束自准，并产生平直的干涉条纹；

步骤e：使用精密测量工具精确测量分划板的厚度Δ，使用精密调节机构将分划板沿光轴向右平移Δ。

本发明的提高平行光管分划板安装精度的方法，可对任意类型分划板直接进行精密安装，不需任何基准传递环节，避免了分划板安装过程的最大误差来源。

下面结合附图对本发明做以详细说明。

本发明按解决技术问题的技术方案步骤去实施。在建立的安装装置系统中，标准平面镜1的面形精度RMS应优于，并具备俯仰和偏摆调节功能；待装校平行光管2应具有精密加工的焦面组件，并且焦面组件应具有精密的焦面调节功能。测试应在温度20℃±3℃，湿度40%～70%，温湿度可控的光学检测实验室进行。

上述装校条件满足后：

如图2（a）所示，调整标准平面镜1和数字干涉仪6，形成自准直干涉光路并产生清晰稳定的全孔径干涉条纹，尽量使干涉条纹处于零级条纹，数字干涉仪6的离焦量接近于零；

保持标准平面镜1、平行光管2和数字干涉仪6之间的位置关系不变，将任意类型分划板5垂直于平行光管2光轴插入自准直干涉光路，使其具有分划线的一面朝向平行光管2（朝左），如图2（b）所示；

沿光轴方向精密调整平行光管2的焦面组件，使分划板5没有分划线的一面与数字干涉仪6出射光束自准，并产生平直的干涉条纹；

使用千分尺精确测量分划板5的厚度Δ，使用精密滚珠丝杠精密调整分划板5沿光轴向右平移Δ，此时分划板5已精确位于平行光管2的焦面位置，任意类型分划板5的调校完成。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种提高平行光管分划板安装精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：将标准平面镜、平行光管和数字干涉仪自左至右依次放置在光学平台上；

步骤b：调节标准平面镜和数字干涉仪，形成自准直干涉光路并产生清晰稳定的全孔径干涉条纹；

步骤c：将分划板垂直于平行光管光轴插入自准直干涉光路，使分划板具有分划线的一面朝向其左侧的平行光管；

步骤d：沿光轴方向平移分划板，使其没有分划线的一面与数字干涉仪的出射光束自准，并产生平直的干涉条纹；

步骤e：使用精密测量工具精确测量分划板的厚度Δ，使用精密调节机构将分划板沿光轴向右平移Δ。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述步骤b的调节后，全孔径干涉条纹处于零级条纹。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述步骤b的调节后，数字干涉仪的离焦量接近于零。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤c中的所述分划板为：十字线分划板、网格分划板、波罗板、鉴辨率板或空间频率板中的任意一种。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述标准平面镜的面形精度RMS优于

6.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述标准平面镜具备俯仰和偏摆调节功能。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述平行光管具有精密加工的焦面组件，并且焦面组件具有精密的焦面调节功能。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤e中使用的精密测量工具为千分尺。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤e中使用的精密调节机构为精密滚珠丝杠。