本发明专利技术公开一种精确测量离轴镜离轴角的装置和方法，包括干涉仪、安装干涉仪的工作平台、平面反射镜以及安装自准直经纬仪和待检测离轴镜的旋转平台，旋转平台上连接有驱动机构，平面反射镜安装在干涉仪和自准直经纬仪之间，检测法方法包括以下步骤：首先，驱动旋转平台转动，使自准直经纬仪的光轴与干涉仪的光轴重合，停止旋转，记录自准直经纬仪的偏转角度，再次驱动旋转平台，使自准直经纬仪的光轴和平面反射镜的光轴重合，停止转动，再次记录自准直经纬仪的偏转角度，两次读数相减即得到离轴角，本发明专利技术能够准确测量离轴镜的离轴角，且与传统测量装置相比，结构以及工序更加的简单，测量精度更高，精度达到10"。精度达到10"。精度达到10"。
【技术实现步骤摘要】
一种精确测量离轴镜离轴角的装置和方法
本专利技术涉及光学检测
，具体是涉及有一种精确测量离轴镜离轴角的装置和方法。
技术介绍
现代科学技术的飞速发展，使得基于离轴非球面光学系统在对空观测、对地观测、极紫外光刻等前沿领域得到了广泛应用，相较于传统同轴反射式光学系统，离轴系统中，光线不再正入射到反光镜上，而是使镜面和光线之间存在一定的角度，这样反射光线也就不会沿着入射之间的方向传播，避免了镜面之间遮挡，提高了光线的利用率，进提高光线质量，因此离轴系统中的光学元件加工及检测技术日趋重要。离轴非球面反射镜简称离轴镜，是离轴系统中的主要元件之一，离轴镜区别于传统的轴对称非球面光学元件，其面形参数不仅有顶曲率半径、二次非球面系数还有离轴量和离轴角，其中离轴角是离轴镜加工以及装调过程中的一个很重要的参数，离轴角是反应光束通过离轴镜传播方向的指标。目前，离轴镜的传统加工方式有两种：同轴母镜加工和单件加工，同轴母镜加工是指采用传统加工方法加工一块大的轴对称非球面母镜，其口径要至少能包含所需要的离轴镜，待同轴母镜加工完毕后，从该母镜中套出所需要的离轴镜，单件加工是指将毛胚尺寸做到离轴镜所需口径，然后直接进行加工，对于大口径离轴反射镜，由于其本身口径比较大，如果采用母镜分离的切割方式进行加工，则母镜的口径将会更大，导致加工难度增大，且加工成本急剧增加，因此大口径主镜通常采用单个零件加工的方式。然而单个零件加工的方式对于离轴量和离轴角的加工误差较大，会使得离轴镜在系统结构中的初始定位精度太低，使得线迭代方式不收敛，从而难以解出离轴光学系统的失调量。因此如何精确测量离轴镜的离轴角，实现离轴镜在系统中高精度的初始定位对离轴光学系统的装配是至关重要的。在现有的离轴角的加工检测过程中，由于检测手段的限制，使得离轴角的测量控制精度较低，因此如何精确测量离轴角是实现离轴镜光学统精密装调的关键。
技术实现思路
本专利技术提供一种精确测量离轴镜离轴角的装置及方法，能够精准的测量离轴镜的离轴角。为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种精确测量离轴镜离轴角的装置，包括干涉仪、工作平台、平面反射镜、自准直经纬仪以及旋转平台，所述干涉仪安装在所述工作平台上，干涉仪发出的球面波经待检测离轴镜反射后形成反射光，所述平面反射镜设置于干涉仪和待检测离轴镜之间的反射光所在光路上，所述旋转平台上设有用于安装待检测离轴镜或自准直经纬仪的安装框架，且待检测离轴镜和自准直经纬仪同心设置，所述旋转平台上连接有用于驱动旋转平台的驱动电机，通过驱动旋转平台的转动方位来调整自准直经纬仪的方位，以使自准直经纬仪的光轴与干涉仪或者平面反射镜的光轴重合。
优选的：所述工作平台的上表面设有滑槽，所述滑槽的轴向与所述自准直经纬仪相对设置，所述滑槽的宽度小于干涉仪的宽度，干涉仪通过可伸缩油缸Ⅰ滑动设置在滑槽内，并通过可伸缩油缸Ⅰ调整干涉仪的位置和俯仰姿态。优选的：所述可伸缩油缸Ⅰ的固定端底部铰接有滑块，并通过滑块滑动安装在滑槽内，所述可伸缩油缸Ⅰ的活塞端的末端安装有连接板，并通过连接板与干涉仪固定连接，所述滑槽内还安装有对可伸缩油缸Ⅰ进行限位的限位机构。优选的：所述限位机构包括对可伸缩油缸Ⅰ位置进行限定的第一限位组件、对可伸缩油缸Ⅰ俯仰姿态进行限位的第二限位组件以及对第一限位组件和第二限位组件进行控制的控制器，所述第一限位组件包括可伸缩油缸Ⅱ和可伸缩油缸Ⅲ，所述可伸缩油缸Ⅱ和可伸缩油缸Ⅲ分别安装在滑槽两端的内侧壁上，且可伸缩油缸Ⅱ和可伸缩油缸Ⅲ的活塞端相对设置分别抵接在滑块的两端部，以实现对滑块的位置的限定，所述第二限位组件包括安装在滑块上的可伸缩油缸Ⅳ，所述可伸缩油缸Ⅳ的固定端安装在滑块上，所述可伸缩油缸Ⅳ的活塞端与可伸缩油缸Ⅰ的固定端外侧壁连接，所述可伸缩油缸Ⅰ、可伸缩油缸Ⅱ、可伸缩油缸Ⅲ和可伸缩油缸Ⅳ分别与控制器电连接。优选的：所述可伸缩油缸Ⅳ的活塞端的末端安装有开口向外的弧形板，所述可伸缩油缸Ⅰ的外侧壁上设有与该弧形板形状大小相匹配的弧形槽，可伸缩油缸Ⅳ的活塞端做伸缩运动时，通过弧形板和弧形槽的配合实现对可伸缩油缸Ⅰ以及其连接的干涉仪的俯仰姿态进行调整。优选的：所述旋转平台包括基座和旋转台，所述旋转台上设有用于放置所述自准直经纬仪和待检测离轴镜的安装框架，所述旋转台的底部设有安装孔，并通过安装孔安装有旋转支架，所述旋转支架的外周与安装孔研磨配合，且配合间隙小于0.01mm，所述旋转支架与驱动机构连接，并通过驱动机构带动基座旋转。优选的：所述旋转台上设有丝杠，所述安装框架设置为弹性夹持机构，该弹性夹持机构包括两个相对设置的夹持部，每个夹持部的底部均安装有一个连接块，所述连接块沿丝杠设置方向上设有光孔，并通过所述光孔安装在丝杠上，所述光孔的内径与丝杠的外径相匹配，以使连接块在丝杠上顺畅滑移，每个连接块的外侧均安装一个锁紧螺母，通过调节锁紧螺母实现对安装框架的锁紧固定。优选的：所述夹持部与待检测离轴镜接触的部位设有弹性橡胶保护层，以避免划伤所述待检测离轴镜。优选的：所述自准直经纬仪为光电自准直经纬仪。利用本专利技术装置进行检测的方法，包括以下步骤：步骤1、通过光学计算软件计算待测量离轴镜理想状态下的离轴量，离轴角；使用内调焦中心偏测量仪通过穿轴法测出干涉仪的镜光轴，并在干涉仪的镜头上做十字标记；步骤2、将干涉仪、平面反射镜、工作平台和旋转平台放置在稳固的光学平台上，然后将干涉仪安装在工作平台上，待检测离轴镜安装在旋转平台上，根据步骤1测得的理想状态下的离轴量和离轴角，调整干涉和待检测离轴镜的位置搭载理想测量光路，搭载完成后将干涉仪固定在工作平台上；步骤3、取下待检测离轴镜，将自准直经纬仪安装在待检测离轴镜的原位置，驱动旋转平台转动，使自准直经纬仪的光轴与干涉仪的镜光轴重合，停止旋转，记录自准直经纬
仪的初始偏转角度α1；步骤4、再次驱动旋转平台，使自准直经纬仪到平面反射镜再反射回来的光线通过自准直经纬仪的焦点，即实现自准直经纬仪的光轴和平面反射镜的光轴重合，停止转动，再次记录自准直经纬仪的偏转角度α2；步骤5、将步骤4中读得的偏转角度α2减去步骤3中读得的偏转角度α1，即为待检测的离轴镜的离轴角α。本专利技术能够准确测量待检测离轴镜的离轴角，且与传统测量装置相比，结构以及工序更加的简单，测量精度更高，精度达到10"，旋转台和安装框架的设置能够稳定的对离轴镜和自准直仪进行夹持固定和旋转，进一步保证检测的精准度。
附图说明
图1为本专利技术实施例的测量光路结构示意图；图2为本专利技术实施例中干涉仪的安装结构示意图；图3为本专利技术实施例中自准直经纬仪的安装结构示意图；图中标记：1、干涉仪，2、工作平台，3、平面反射镜，4、自准直经纬仪，5、旋转平台，6、待检测离轴镜，7、滑槽，8、可伸缩油缸Ⅰ，9、滑块，10、连接板，11、可伸缩油缸Ⅱ，12、可伸缩油缸Ⅲ，13、可伸缩油缸Ⅳ，14、弧形板，15、弧形槽，16、基座，17、旋转台，18、安装框架，19、安装孔，20、旋转支架，21、丝杠，22、夹持部，23、连接块，24、锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步阐述本专利技术。如本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精确测量离轴镜离轴角的装置，其特征在于：包括干涉仪（1）、工作平台（2）、平面反射镜（3）、自准直经纬仪（4）以及旋转平台（5），所述干涉仪（1）安装在所述工作平台（2）上，干涉仪（1）发出的球面波经待检测离轴镜（6）反射后形成反射光，所述平面反射镜（3）设置于干涉仪（1）和待检测离轴镜（6）之间的反射光所在光路上，所述旋转平台（5）上设有用于安装待检测离轴镜（6）或自准直经纬仪（4）的安装框架（18），且待检测离轴镜（6）和自准直经纬仪（4）同心设置，所述旋转平台（5）上连接有用于驱动旋转平台（5）的驱动电机，通过驱动旋转平台（5）的转动方位来调整自准直经纬仪（4）的方位，以使自准直经纬仪（4）的光轴与干涉仪（1）或者平面反射镜（3）的光轴重合。2.根据权利要求1所述的一种精确测量离轴镜离轴角的装置，其特征在于：所述工作平台（2）的上表面设有滑槽（7），所述滑槽（7）的轴向与所述自准直经纬仪（4）相对设置，所述滑槽（7）的宽度小于干涉仪（1）的宽度，干涉仪（1）通过可伸缩油缸Ⅰ（8）滑动设置在滑槽（7）内，并通过可伸缩油缸Ⅰ（8）调整干涉仪（1）的位置和俯仰姿态。3.根据权利要求2所述的一种精确测量离轴镜离轴角的装置，其特征在于：所述可伸缩油缸Ⅰ（8）的固定端底部铰接有滑块（9），并通过滑块（9）滑动安装在滑槽（9）内，所述可伸缩油缸Ⅰ（8）的活塞端的末端安装有连接板（10），并通过连接板（10）与干涉仪（1）固定连接，所述滑槽（9）内还安装有对可伸缩油缸Ⅰ（8）进行限位的限位机构。4.根据权利要求3所述的一种精确测量离轴镜离轴角的装置，其特征在于：所述限位机构包括对可伸缩油缸Ⅰ（8）位置进行限定的第一限位组件、对可伸缩油缸Ⅰ（8）俯仰姿态进行限位的第二限位组件以及对第一限位组件和第二限位组件进行控制的控制器，所述第一限位组件包括可伸缩油缸Ⅱ（11）和可伸缩油缸Ⅲ（12），所述可伸缩油缸Ⅱ（11）和可伸缩油缸Ⅲ（12）分别安装在滑槽（9）两端的内侧壁上，且可伸缩油缸Ⅱ（11）和可伸缩油缸Ⅲ（12）的活塞端相对设置分别抵接在滑块（9）的两端部，以实现对滑块（9）的位置的限定，所述第二限位组件包括安装在滑块上的可伸缩油缸Ⅳ（13），所述可伸缩油缸Ⅳ（13）的固定端安装在滑块（9）上，所述可伸缩油缸Ⅳ（13）的活塞端与可伸缩油缸Ⅰ（8）的固定端外侧壁连接，所述可伸缩油缸Ⅰ（8）、可伸缩油缸Ⅱ（11）、可伸缩油缸Ⅲ（12）和可伸缩油缸Ⅳ（13）分别与控制器电连接。5.根据权利要求4所述的一种精确测量离轴镜离轴角的装置，其特征在于：所述可伸缩油缸Ⅳ（13）的活塞端的末端安装有开口向外的弧形板（14），所述可伸缩油缸Ⅰ（8）的外侧壁上设有与该弧形板（14）形状大小相匹配的弧形槽（15），可伸缩油缸Ⅳ（13）的活塞端做伸缩运动时，通过弧形板（14）和弧形槽（15）的配合实现对可伸缩油缸Ⅰ（8）...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢群昌，陈蓓曦，范顺学，张洪涛，张飞飞，
申请(专利权)人：洛阳瑄宇光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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