CN107132636B - 一种非球面主镜反射面装调基准标定方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非球面主镜反射面装调基准标定方法，包括如下步骤：a)、确定出主反射镜光轴；b)、利用经纬仪标定记录光轴位置；c)、建立一个装调基准镜，将经纬仪的光轴位置传递到装调基准镜上。同时本发明又提供一种标定系统，该系统包括有干涉仪、零位补偿器、经纬仪与反射镜架，所述反射镜架上设有反射镜支撑座，反射镜背面设有基准镜支撑座，所述基准镜支撑座上安装有基准镜片。本发明通过利用经纬仪，首先记录下主反射镜的光轴位置，然后将基准传递到装调基准镜上，准确快速标定出非球面主反射镜装调检测基准，解决了非球面主反射镜在装调检测阶段同轴对准的难题。

Description

一种非球面主镜反射面装调基准标定方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种光学装调检测领域，尤其涉及一种大口径非球面反射镜装调检测基准标定的方法。

背景技术

大口径光电望远镜主要用于空中飞行目标位置及轨迹的实时测量。一般大口径望远镜的主反射镜面均采用非球面反射面来增大光学系统的视场、校正光学系统的像差。传统大口径非球面主反射镜在修磨反射面形精度时，通常利用动态干涉仪配合零位补偿器来检测主反射镜的面形精度，在装调时通过定心仪来保证主反射镜与主镜室的共轴装配，将主镜室的机械止口或机械支撑面作为后续与次镜及其余光路装配对接的标定基准。然而大台面定心仪自身回转轴误差较大以及主镜室机械止口存在的圆柱度误差或者机械支撑面存在的平面度误差等，导致其无法准确地代表非球面主反射镜的光轴，不能准确保证主反射镜与次镜及其余光学系统的精准对接，使得整个光学系统的杂散光无法控制，甚至出现光路的遮挡，导致装配后光学系统的成像质量达不到预期的实际使用要求；同时现有的装调方法存在装调效率低、装调周期长的不足，为此对大口径望远镜非球面主反射镜装调检测基准的准确标定成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种克服上述不足的非球面反射镜的光轴基准标定方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种非球面主镜反射面装调基准标定方法，包括如下步骤：a)、确定出主反射镜光轴；b)、利用经纬仪标定记录光轴位置；c)、建立一个装调基准镜，将经纬仪的光轴位置传递到装调基准镜上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a)中，通过干涉仪以及零位补偿器确定主反射镜光轴。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a)中，首先调整干涉仪和零位补偿器调，使得干涉仪和零位补偿器同轴，然后通过干涉仪监视非球面主反射镜的面形，直至把非球面反射镜面形精度调整到初始镜面状态的条件下，最后将零位补偿器的位置固定下来，从而获得主反射镜光轴坐标位置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤b)中，通过调整经纬仪的位置，使得零位补偿器中的基准像重叠在经纬仪的中心位置上，然后将经纬仪的方位角度记录下来。

作为上述技术方案的进一步改进，所述装调基准镜安装在主反射镜的背面，所述装调基准镜上设有标定像，所述装调基准镜固定在调整框架上，调整的时候，通过调整框架，使得装调基准镜上的标定像与经纬仪上的中心像重合。

同时本发明又提供一种标定系统，该系统从前往后依次包括有干涉仪、零位补偿器、经纬仪与反射镜架，所述反射镜架上设有反射镜支撑座，所述反射镜支撑座的背面设有基准镜支撑座，所述基准镜支撑座上设有调整装置，所述调整装置中安装有基准镜框，所述基准镜框中固定设有基准镜片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述零位补偿器包括有支撑架、第一补偿镜片与第二补偿镜片，所述第一补偿镜片与第二补偿镜片安装在支撑架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述经纬仪包括有三角架与工作平台，所述工作平台与三脚架轴接，所述工作平台上还包括有锁止机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述调整装置包括有径向调整机构与轴向调整机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基准镜片的中心上设有十字丝自准返回像，所述基准镜片的下端边沿镀有全反射膜。

本发明的有益效果是：本发明通过利用经纬仪，首先记录下主反射镜的光轴位置，然后将基准传递到装调基准镜上，准确快速标定出非球面主反射镜装调检测基准，解决了非球面主反射镜在装调检测阶段同轴对准的难题，本发明同样可以应用推广至各种口径反射镜装调检测基准的标定传递，能够准确、方便的实现装调检测基准的快速标定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

一种非球面主镜反射面装调基准标定方法，包括如下步骤：a)、确定出主反射镜光轴；b)、利用经纬仪标定记录光轴位置；c)、建立一个装调基准镜，将经纬仪的光轴位置传递到装调基准镜上。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤a)中，通过干涉仪以及零位补偿器确定主反射镜光轴。当然，除了利用干涉仪以及零位补偿器之外，还而已实用其他的设备仪器确定出非球面主反射镜的光轴，但是采用干涉仪以及零位补偿器的方式更为简便。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤a)中，首先调整干涉仪和零位补偿器，使得干涉仪和零位补偿器同轴，然后通过干涉仪监视非球面主反射镜的面形，直至把非球面反射镜面形精度调整到初始镜面状态的条件下，最后将零位补偿器的位置固定下来，从而获得主反射镜光轴坐标位置。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤b)中，通过调整经纬仪的位置，使得零位补偿器中的基准像重叠在经纬仪的中心位置上，然后将经纬仪的方位角度记录下来。

进一步作为优选的实施方式，所述装调基准镜安装在主反射镜的背面，所述装调基准镜上设有标定像，所述装调基准镜固定在调整框架上，调整的时候，通过调整框架，使得装调基准镜上的标定像与经纬仪上的中心像重合。

在标定的时候，首先是确定出主反射镜光轴；具体地，是通过零位补偿器配合动态干涉仪监测非球面主反射镜的面形精度来实现：首先通过调整零位补偿器光轴的位置及角度使非球面主反射镜的面形精度调整到最好的状态时，确定出零位补偿器的位置，然后在所述零位补偿器与主反射镜之间架设一台莱卡经纬仪来标定零位补偿器的光轴；在所述主反射镜背部增加了可调整的装调基准镜，接着，将已经标定出零位补偿器光轴的莱卡经纬仪的方位轴旋转180°对准反射镜背部的装调基准镜，最后通过调整装调基准镜的位置，使得装调基准镜上的十字丝像与莱卡经纬仪自身的十字丝中心重合，这样装调基准镜便是经标定传递的非球面反射镜的装调检测基准。

参照图1，同时本发明又提供一种标定系统，该系统从前往后依次包括有干涉仪1、零位补偿器2、经纬仪4与反射镜架3，所述反射镜架3上设有反射镜支撑座31，所述反射镜支撑座31的背面设有基准镜支撑座32，所述基准镜支撑座32上设有调整装置，所述调整装置中安装有基准镜框，所述基准镜框中固定设有基准镜片。工作的时候，需要标定的非球面主反射镜就是固定在反射镜支撑座上，然后在其背后安装有基准镜片，通过干涉仪、零位补偿器以及经纬仪，将非球面主反射镜的光轴位置准确地传递到基准镜片上，方面了后续的使用。

进一步作为优选的实施方式，所述零位补偿器2包括有支撑架21、第一补偿镜片22与第二补偿镜片23，所述第一补偿镜片22与第二补偿镜片23安装在支撑架21上。所述经纬仪4包括有三角架41与工作平台42，所述工作平台42与三脚架41轴接，所述工作平台42上还包括有锁止机构。

工作的时候，非球面主反射镜支撑固定在反射镜支撑座上，调整干涉仪和零位补偿器使干涉仪和零位补偿器同轴，并通过干涉仪监视非球面主反射镜的面形，直至把非球面反射镜面形精度调整到初始镜面状态的条件下，将零位补偿器的位置固定；然后在零位补偿器与非球面主反射镜之间架设经纬仪，通过调整三脚架及经纬仪使第一补偿镜片的球心像与第二补偿镜片的球心像分别重叠在经纬仪的十字丝中心位置，然后记录经纬仪的方位角度；接着将经纬仪旋转180°后通过锁止机构固定，通过调整装调基准镜使基准镜片上的十字丝返回像在经纬仪的十字丝中心位置，此时装调基准镜片便是经传递后非球面主反射镜光轴的装调检测基准。

进一步作为优选的实施方式，所述调整装置上设有径向调整机构与轴向调整机构。

进一步作为优选的实施方式，所述基准镜片的中心上设有十字丝自准返回像，所述基准镜片的下端边沿镀有全反射膜。利用上述结构，可以使得经纬仪能够快速找出基准镜片的调整方向。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种非球面主镜反射面装调基准标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)、确定出主反射镜光轴；

b)、利用经纬仪标定记录光轴位置；

c)、建立一个装调基准镜，将经纬仪的光轴位置传递到装调基准镜上；所述装调基准镜安装在主反射镜的背面，所述装调基准镜上设有标定像，所述装调基准镜固定在调整框架上，调整的时候，通过调整框架，使得装调基准镜上的标定像与经纬仪上的中心像重合。

2.根据权利要求1所述的非球面主镜反射面装调基准标定方法，其特征在于：所述步骤a)中，通过干涉仪以及零位补偿器确定主反射镜光轴。

3.根据权利要求2所述的非球面主镜反射面装调基准标定方法，其特征在于：所述步骤a)中，首先调整干涉仪和零位补偿器，使得干涉仪和零位补偿器同轴，然后通过干涉仪监视非球面主反射镜的面形，直至把非球面反射镜面形精度调整到初始镜面状态的条件下，最后将零位补偿器的位置固定下来，从而获得主反射镜光轴坐标位置。

4.根据权利要求2或3所述的非球面主镜反射面装调基准标定方法，其特征在于：所述步骤b)中，通过调整经纬仪的位置，使得零位补偿器中的基准像重叠在经纬仪的中心位置上，然后将经纬仪的方位角度记录下来。

5.一种实现如权利1-4任意一项所述的非球面主镜反射面装调基准标定方法的系统，其特征在于：从前往后依次包括有干涉仪(1)、零位补偿器(2)、经纬仪(4)与反射镜架(3)，所述反射镜架(3)上设有反射镜支撑座(31)，所述反射镜支撑座(31)的背面设有基准镜支撑座(32)，所述基准镜支撑座(32)上设有调整装置，所述调整装置中安装有基准镜框，所述基准镜框中固定设有基准镜片。

6.根据权利要求5所述的非球面主镜反射面装调基准标定系统，其特征在于：所述零位补偿器(2)包括有支撑架(21)、第一补偿镜片(22)与第二补偿镜片(23)，所述第一补偿镜片(22)与第二补偿镜片(23)安装在支撑架(21)上。

7.根据权利要求6所述的非球面主镜反射面装调基准标定系统，其特征在于：所述经纬仪(4)包括有三角架(41)与工作平台(42)，所述工作平台(42)与三脚架(41)轴接，所述工作平台(42)上还包括有锁止机构。

8.根据权利要求7所述的非球面主镜反射面装调基准标定系统，其特征在于：所述调整装置包括上设有径向调整机构与轴向调整机构。

9.根据权利要求5所述的非球面主镜反射面装调基准标定系统，其特征在于：所述基准镜片的中心上设有十字丝自准返回像，所述基准镜片的下端边沿镀有全反射膜。