CN108844720A - 一种光学系统多角度像质检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光学检测领域，具体涉及一种光学系统多角度像质检测装置及方法，装置包括干涉仪、干涉仪二维调整基座、干涉仪运动导轨、第一折转镜三维调整基座、第一光路折转反射镜、折转镜移动导轨、第二光路折转反射镜、第二折转镜三维调整基座、被检光学系统、被检设备三维调整基座、被检设备移动导轨、标准镜移动导轨、标准平面反射镜、标准镜三维调整基座以及检测装置支撑架，该装置及方法能够通过改变光路折转反射镜、被检光学系统以及标准平面反射镜的位置与角度，对被检光学系统与重力成任意角度状态下的像质以及任意视场内的像质进行检测。

Description

一种光学系统多角度像质检测装置及方法
技术领域
本发明属于空间光学技术领域，具体涉及一种光学系统多角度像质检测装置及方法。
背景技术
随着光学技术的不断发展，对光学系统的性能指标要求也越来越高，这给光学检测技术提出了新的挑战，不但需要保证不同成像视场的像质，还要保证光学系统与重力方向成不同角度时的像质依然满足要求。通常我们使用干涉仪与标准平面反射镜对光学系统进行像质的检测，但由于干涉仪内部具有精密光路，安装时不能与水平面产生较大角度，因此通常将水平状态下光学系统的像质作为光学系统评价标准，但随着光学系统性能指标的不断提升，口径与焦距的不断增加，重力对于光学系统的影响越来越明显，因此在像质检测过程中更加重视对于非水平状态下光学系统像质水平的检测，迫切需要一种能够检测光学系统任意工作角度下像质水平的装置。
发明内容
本发明提出了一种光学系统多角度像质检测装置及方法，该装置可以通过调节光路折转反射镜、被检光学系统以及标准平面反射镜的位置与角度，对被检光学系统任意视场的像质以及与重力方向成任意角度时的像质进行检测。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种光学系统多角度像质检测装置，包括干涉仪1、干涉仪二维调整基座2、干涉仪运动导轨3、第一折转镜三维调整基座4、第一光路折转反射镜5、折转镜移动导轨6、第二光路折转反射镜7、第二折转镜三维调整基座8、被检光学系统9、被检设备三维调整基座10、被检设备移动导轨11、标准镜移动导轨12、标准平面反射镜13、标准镜三维调整基座14以及检测装置支撑架15，
其中干涉仪运动导轨3固定在检测装置支撑架15前方，折转镜移动导轨6、被检设备移动导轨11以及标准镜移动导轨12分别固定在检测装置支撑架15上方；
干涉仪1放置在干涉仪二维调整基座2上，使干涉仪1可以进行水平方向的旋转运动，干涉仪二维调整基座2安装在干涉仪运动导轨3上，使干涉仪1可以沿干涉仪运动导轨3移动，也就是进行光轴方向的平移；
第一光路折转反射镜5活动连接在第一折转镜三维调整基座4上，使得第一光路折转反射镜5在第一折转镜三维调整基座4上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第一折转镜三维调整基座4活动连接在折转镜移动导轨6上，使得第一光路折转反射镜5通过第一折转镜三维调整基座4在折转镜移动导轨6上进行沿轨道的上下平移运动；
第二光路折转反射镜7活动连接在第二折转镜三维调整基座8上，使得第二光路折转反射镜7在第二折转镜三维调整基座8上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第二折转镜三维调整基座8活动连接在折转镜移动导轨6上，使得第二光路折转反射镜7通过第二折转镜三维调整基座8在折转镜移动导轨6上进行沿轨道的上下平移运动；
被检光学系统9活动连接在被检设备三维调整基座10上，使得被检光学系统9能够进行方位方向与俯仰方向的二维转动，被检设备三维调整基座10活动连接在被检设备移动导轨11上，使得被检光学系统9通过被检设备三维调整基座10在被检设备移动导轨11上进行沿轨道的垂直方向平移运动；
标准平面反射镜13活动连接在标准镜三维调整基座14上，使得标准平面反射镜13可以在标准镜三维调整基座14上进行方位与俯仰方向的旋转运动，标准镜三维调整基座14活动连接在标准镜移动导轨12上，使得标准平面反射镜13通过标准镜三维调整基座14在标准镜移动导轨12上进行沿轨道的竖直方向平移运动。
本发明同时提供一种应用上述光学系统多角度像质检测装置进行像质检测的方法，具体方法如下：
干涉仪1通过第一光路折转反射镜5、第二光路折转反射镜7将检测光束折转并进入安装在被检设备三维调整基座10上的被检光学系统9内，从被检光学系统9出射的检测光束通过标准平面反射镜13将检测光束反射回被检光学系统9，并经由第二光路折转反射镜7、第一光路折转反射镜5返回干涉仪1中，对被检光学系统9的像质进行检测；
其中第一光路折转反射镜5、第二光路折转反射镜7可以通过改变俯仰角度将干涉仪1发射的检测光束通过任意角度输入被检光学系统9中，实现被检光学系统9与重力方向成不同角度的像质检测以及不同视场的像质检测，检测过程中通过调整被检设备三维调整基座10、标准镜三维调整基座14的角度与位置，将检测光束返回干涉仪1中完成检测。
本发明的优点在于：
本发明旨在提出了一种光学系统多角度像质检测装置及方法，该装置可以通过调节光路折转反射镜、被检光学系统以及标准平面反射镜的位置与角度，对被检光学系统任意视场的像质以及与重力方向成任意角度时的像质进行检测，能够满足目前对于高指标光学系统以及重力敏感性强的光学系统像质水平检测的要求。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明实现对光学系统进行多个角度像质检测的光路走向示意图。
其中：1干涉仪；2干涉仪二维调整基座；3干涉仪运动导轨；4第一折转镜三维调整基座；5第一光路折转反射镜；6折转镜移动导轨；7第二光路折转反射镜；8第二折转镜三维调整基座；9被检光学系统；10被检设备三维调整基座；11被检设备移动导轨；12标准镜移动导轨；13标准平面反射镜；14标准镜三维调整基座；15检测装置支撑架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明详细说明：
如图1所示，一种光学系统多角度像质检测装置，包括干涉仪1、干涉仪二维调整基座2、干涉仪运动导轨3、第一折转镜三维调整基座4、第一光路折转反射镜5、折转镜移动导轨6、第二光路折转反射镜7、第二折转镜三维调整基座8、被检光学系统9、被检设备三维调整基座10、被检设备移动导轨11、标准镜移动导轨12、标准平面反射镜13、标准镜三维调整基座14以及检测装置支撑架15，
其中干涉仪运动导轨3固定在检测装置支撑架15前方，折转镜移动导轨6、被检设备移动导轨11以及标准镜移动导轨12分别固定在检测装置支撑架15上方，使装置成为一个整体；
干涉仪1放置在干涉仪二维调整基座2上，使干涉仪1可以进行水平方向的旋转运动，干涉仪二维调整基座2安装在干涉仪运动导轨3上，使干涉仪1可以沿干涉仪运动导轨3移动，也就是进行光轴方向的平移；
第一光路折转反射镜5活动连接在第一折转镜三维调整基座4上，使得第一光路折转反射镜5在第一折转镜三维调整基座4上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第一折转镜三维调整基座4活动连接在折转镜移动导轨6上，使得第一光路折转反射镜5通过第一折转镜三维调整基座4在折转镜移动导轨6上进行沿轨道的上下平移运动；
第二光路折转反射镜7活动连接在第二折转镜三维调整基座8上，使得第二光路折转反射镜7在第二折转镜三维调整基座8上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第二折转镜三维调整基座8活动连接在折转镜移动导轨6上，使得第二光路折转反射镜7通过第二折转镜三维调整基座8在折转镜移动导轨6上进行沿轨道的上下平移运动；
被检光学系统9活动连接在被检设备三维调整基座10上，使得被检光学系统9能够进行方位方向与俯仰方向的二维转动，被检设备三维调整基座10活动连接在被检设备移动导轨11上，使得被检光学系统9通过被检设备三维调整基座10在被检设备移动导轨11上进行沿轨道的垂直方向平移运动；
标准平面反射镜13活动连接在标准镜三维调整基座14上，使得标准平面反射镜13可以在标准镜三维调整基座14上进行方位与俯仰方向的旋转运动，标准镜三维调整基座14活动连接在标准镜移动导轨12上，使得标准平面反射镜13通过标准镜三维调整基座14在标准镜移动导轨12上进行沿轨道的竖直方向平移运动。
如图2所示，本发明同时提供一种应用上述光学系统多角度像质检测装置进行像质检测的方法，具体方法如下：
干涉仪1通过第一光路折转反射镜5、第二光路折转反射镜7将检测光束折转并进入安装在被检设备三维调整基座10上的被检光学系统9内，从被检光学系统9出射的检测光束通过标准平面反射镜13将检测光束反射回被检光学系统9，并经由第二光路折转反射镜7、第一光路折转反射镜5返回干涉仪1中，对被检光学系统9的像质进行检测；
其中第一光路折转反射镜5、第二光路折转反射镜7可以通过改变俯仰角度将干涉仪1发射的检测光束通过任意角度输入被检光学系统9中，实现被检光学系统9与重力方向成不同角度的像质检测以及不同视场的像质检测，检测过程中通过调整被检设备三维调整基座10、标准镜三维调整基座14的角度与位置，将检测光束返回干涉仪1中完成检测。

Claims (2)

1.一种光学系统多角度像质检测装置，其特征在于包括干涉仪(1)、干涉仪二维调整基座(2)、干涉仪运动导轨(3)、第一折转镜三维调整基座(4)、第一光路折转反射镜(5)、折转镜移动导轨(6)、第二光路折转反射镜(7)、第二折转镜三维调整基座(8)、被检光学系统(9)、被检设备三维调整基座(10)、被检设备移动导轨(11)、标准镜移动导轨(12)、标准平面反射镜(13)、标准镜三维调整基座(14)以及检测装置支撑架(15)，
其中干涉仪运动导轨(3)固定在检测装置支撑架(15)前方，折转镜移动导轨(6)、被检设备移动导轨(11)以及标准镜移动导轨(12)分别固定在检测装置支撑架(15)上方；
干涉仪(1)放置在干涉仪二维调整基座(2)上，使干涉仪(1)可以进行水平方向的旋转运动，干涉仪二维调整基座(2)安装在干涉仪运动导轨(3)上，使干涉仪(1)可以沿干涉仪运动导轨(3)移动，也就是进行光轴方向的平移；
第一光路折转反射镜(5)活动连接在第一折转镜三维调整基座(4)上，使得第一光路折转反射镜(5)在第一折转镜三维调整基座(4)上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第一折转镜三维调整基座(4)活动连接在折转镜移动导轨(6)上，使得第一光路折转反射镜(5)通过第一折转镜三维调整基座(4)在折转镜移动导轨(6)上进行沿轨道的上下平移运动；
第二光路折转反射镜(7)活动连接在第二折转镜三维调整基座(8)上，使得第二光路折转反射镜(7)在第二折转镜三维调整基座(8)上进行方位方向以及俯仰方向的转动运动，第二折转镜三维调整基座(8)活动连接在折转镜移动导轨(6)上，使得第二光路折转反射镜(7)通过第二折转镜三维调整基座(8)在折转镜移动导轨(6)上进行沿轨道的上下平移运动；
被检光学系统(9)活动连接在被检设备三维调整基座(10)上，使得被检光学系统(9)能够进行方位方向与俯仰方向的二维转动，被检设备三维调整基座(10)活动连接在被检设备移动导轨(11)上，使得被检光学系统(9)通过被检设备三维调整基座(10)在被检设备移动导轨(11)上进行沿轨道的垂直方向平移运动；
标准平面反射镜(13)活动连接在标准镜三维调整基座(14)上，使得标准平面反射镜(13)可以在标准镜三维调整基座(14)上进行方位与俯仰方向的旋转运动，标准镜三维调整基座(14)活动连接在标准镜移动导轨(12)上，使得标准平面反射镜(13)通过标准镜三维调整基座(14)在标准镜移动导轨(12)上进行沿轨道的竖直方向平移运动。
2.本发明同时提供一种应用权利要求1所述的一种光学系统多角度像质检测装置进行像质检测的方法，其特征在于具体方法如下：
干涉仪(1)通过第一光路折转反射镜(5)、第二光路折转反射镜(7)将检测光束折转并进入安装在被检设备三维调整基座(10)上的被检光学系统(9)内，从被检光学系统(9)出射的检测光束通过标准平面反射镜(13)将检测光束反射回被检光学系统(9)，并经由第二光路折转反射镜(7)、第一光路折转反射镜(5)返回干涉仪(1)中，对被检光学系统(9)的像质进行检测；
其中第一光路折转反射镜(5)、第二光路折转反射镜(7)可以通过改变俯仰角度将干涉仪(1)发射的检测光束通过任意角度输入被检光学系统(9)中，实现被检光学系统(9)与重力方向成不同角度的像质检测以及不同视场的像质检测，检测过程中通过调整被检设备三维调整基座(10)、标准镜三维调整基座(14)的角度与位置，将检测光束返回干涉仪(1)中完成检测。
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