基于球面反射镜的偏轴多反光学系统精密装调方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于球面反射镜的偏轴多反光学系统精密装调方法，解决现有偏轴多反光学系统装调方法对于大曲率的球面反射镜，存在曲率中心定位不准确，易产生较大像差，易产生划伤镜面风险的问题。该方法先通过空间坐标测量设备建立统一空间坐标系，结合测量靶球对各个球面反射镜球心点进行定位标记，并利用显微镜和自准直经纬仪进行基准传递和空间位姿测量，降低了装配集成的难度，使得可操作性强，并且本发明专利技术方法为非接触式测量，避免测量定位过程中对反射镜镜面的划伤。过程中对反射镜镜面的划伤。过程中对反射镜镜面的划伤。

【技术实现步骤摘要】
基于球面反射镜的偏轴多反光学系统精密装调方法


[0001]本专利技术涉及光学精密装调领域，具体涉及一种基于球面反射镜的偏轴多反光学系统精密装调方法。

技术介绍

[0002]空间成像光学领域正致力于发展大视场、大口径和无遮拦的空间光学成像系统，因此，光学系统的结构从同轴光学系统向偏轴光学系统发展。基于球面反射镜的偏轴多反光学系统是由多个具有偏心和倾斜光学球面反射镜组成的非旋转对称光学系统，各球面反射镜的曲率中心不再位于系统光轴上，且曲率中心的空间位置严重影响整个光学系统的成像质量。
[0003]目前，偏轴多反光学系统常用的装调方法基本上是采用光学元件外形定位，三坐标测量机或者空间坐标测量设备采点测量拟合球面，需要多次采点拟合才能确定球面反射镜曲率中心的坐标位置，对于大曲率的球面反射镜而言，球面拟合误差较大，会导致曲率中心定位不准确，易产生较大像差，进而光学系统的成像质量；且该方法为接触式采点测量，多次测量拆卸调整，易产生划伤镜面等质量风险。

技术实现思路

[0004]为了解决现有偏轴多反光学系统的装调方法，对于大曲率的球面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于球面反射镜的偏轴多反光学系统精密装调方法，所述偏轴多反光学系统包括沿光路依次设置的第二反射镜(2)、第一反射镜(1)和第三反射镜(3)，其特征在于，包括以下步骤：1)精确定位第一反射镜(1)1.1)根据偏轴多反光学系统设计要求，通过空间坐标测量设备(7)采点建立X、Y、Z三个机械基准面；1.2)在偏轴多反光学系统预先规划的第一反射镜安装位置初始安装第一反射镜(1)，通过第一自准直经纬仪(8)测量第一反射镜(1)的初始俯仰角度，并通过修研修切垫使其满足设计要求；1.3)通过空间坐标测量设备(7)在第一反射镜(1)表面采点拟合球面，得出球心点初始中心高度，并通过加厚或减薄修切垫使其满足设计要求，第一自准直经纬仪(8)实时监控第一反射镜(1)的俯仰角度；1.4)通过空间坐标测量设备(7)在第一反射镜(1)端平面采点拟合平面，得出第一反射镜(1)端面与机械基准面的相对夹角，通过微动旋转使其满足设计要求，第一自准直经纬仪(8)实时监控第一反射镜(1)的俯仰角度和方位角度；1.5)根据第一反射镜(1)球心点O1与X、Y、Z三个机械基准面的相对理论距离，使空间坐标测量设备(7)的测量靶球坐标位置满足该理论距离要求；1.6)架设显微镜(6)，调整显微镜(6)与测量靶球自准成像，显微镜(6)的CCD界面显示十字丝图像边缘锐利可辨，标记此时的十字丝图像位置；1.7)取掉测量靶球，显微镜(6)的CCD界面上出现第一反射镜(1)的自准直十字丝图像，精调第一反射镜(1)的位置，使第一反射镜(1)的自准直十字丝图像与步骤1.6)标记的十字丝图像重合，完成第一反射镜(1)的精确定位；2)建立空间坐标系以X、Y、Z三个基准面、第一反射镜(1)球心点O1为坐标原点，建立空间坐标系，坐标原点为O(0，0，0)；3)精确定位第二反射镜(2)3.1)使第一自准直经纬仪(8)与调整好的第一反射镜(1)光学精密自准；3.2)使第一自准直经纬仪(8)水平旋转θ1角度，θ1为第一反射镜(1)与第二反射镜(2)的光轴夹角；3.3)架设第二自准直经纬仪(9)，使其与第一自准直经纬仪(8)相互自准穿心，然后第二自准直经纬仪(9)姿态保持不动；3.4)在偏轴多反光学系统预先规划的第二反射镜(2)安装位置初始安装第二反射镜(2)，通过第二自准直经纬仪(9)测量第二反射镜(2)的初始俯仰角度，并通过修研修切垫使其满足设计要求；3.5)通过空间坐标测量设备(7)在第二反射镜(2)表面采点拟合球面，得出球心点初始中心高度，通过加厚或减薄修切垫使其满足设计要求，第二自准直经纬仪(9)实时监控第二反射镜(2)的俯仰角度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：付西红，沈重，杨豪，康世发，李华，曹明强，李朝辉，张海民，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：