实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，该系统包括自准直经纬仪、用于确定待定位非球面反射镜曲率半径中心位置的曲率半径中心定位工装、用于确定待定位非球面反射镜顶点中心位置的顶点中心定位工装、大口径平面反射镜、内调焦望远镜以及贴附在待定位非球面反射镜背面的平板玻璃；自准直经纬仪、曲率半径中心定位工装、顶点中心定位工装、大口径平面反射镜以及内调焦望远镜依次设置在同一光轴上。本实用新型专利技术提供了一种定位精度高、易于调整以及使用方便的实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学精密装调领域，涉及一种反射镜光轴精确定位系统，尤其涉及一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统。
技术介绍
非球面反射镜以其独特的优势，先后应用于共轴光学系统、离轴光学系统，再到现在的偏轴光学系统。对于偏轴光学系统，由于其系统设计的特殊性，即光学系统中的光学元件没有共同的光轴，并且由于偏轴光学元件不具有光轴中心部分，使得利用以往常规的装调方法不能实现此类系统的有效装调。此外，由于偏轴光学系统光学元件数量较多，利用计算机辅助装调的方法对系统进行辅助调整时调整变量太多，使得调整有效性降低，不能实现偏轴光学中各偏轴光学元件的有效定位。此外，偏轴球面反射镜有唯一的曲率半径，因此其曲率半径中心的定位较为容易；而偏轴非球面反射镜曲率半径中心不是唯一的，其非球面多个曲率半径中心的连线作为其光轴，系统装调时需精确确定各非球面反射镜的光轴位置来保证系统良好的成像质量，因此对于偏轴非球面反射镜光轴的精确定位更为困难。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种定位精度高、易于调整以及使用方便的实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统。本技术的技术解决方案是本技术提供了一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，其特殊之处在于所述系统包括自准直经纬仪、用于确定待定位非球面反射镜曲率半径中心位置的曲率半径中心定位工装、用于确定待定位非球面反射镜顶点中心位置的顶点中心定位工装、大口径平面反射镜、内调焦望远镜以及贴附在待定位非球面反射镜背面的平板玻璃；所述自准直经纬仪、曲率半径中心定位工装、顶点中心定位工装、大口径平面反射镜以及内调焦望远镜依次设置在同一光轴上。上述曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装均包括高精度平板、转轴以及含有十字丝的分划板；所述高精度平板上设置有内孔；所述转轴设置在高精度平板的内孔中；所述含有十字丝的分划板竖直设置在转轴上并随转轴在高精度平板的内孔中进行自由转动；所述内调焦望远镜与含有十字丝的分划板同光轴设置。上述转轴呈T型，所述T型转轴包括水平段以及与水平段相连的竖直段；所述竖直段设置在高精度平板的内孔中；所述含有十字丝的分划板竖直设置在T型转轴的水平段上。上述T型竖直段与高精度平板内孔之间的间隙小于O. 01mm。上述含有十字丝的分划板是单个分划板或组合分划板；所述含有十字丝的分划板是组合分划板时，所述组合分划板包括含有十字丝的分划板以及与分划板同等大小的平板玻璃；所述含有十字丝的分划板与平板玻璃贴合在一起。上述曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括设置在高精度平板与转轴之间的底座；所述底座伸入高精度平板的内孔中并与高精度平板固定在一起；所述转轴设置在底座中并在底座中进行间隙小于O. Olmm的转动。上述曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括分划板框；所述分划板框竖直设置在转轴的水平段上；所述含有十字丝的分划板镶嵌在分划板框中。上述曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括水平设置在转轴上的连接板；所述分划板框设置在连接板上。本技术的优点是本技术提供了一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，具体通过设计的中心定位辅助工装以及自准直原理实现光轴的精确定位。为了能够很好保证非球面反射镜的曲率半径中心位置以及顶点中心位置，根据光路走向设计了高精度平板，该平板通过高精度机械加工，平面度优于O. 005mm,并保证该高精度平板上的孔中心位置与非球面反射镜的曲率半径中心以及顶点中心的理论设计位置严格重合，精度高达O. 01mm。本技术所提供的整个工装系统只要实现分划板十字丝中心线与平板内孔的旋转轴的高精度重合，就可以找到偏轴非球面反射镜的可见球心以及可见顶点，从而利用自准直原理，实现非球面反射镜光轴的精确定位。本技术利用中心定位辅助工装实现非球面反射镜的曲率半径中心以及顶点中心精确定位后，其二者的中心连线即为非球面反射镜的光轴，根据自准直的原理调整非球面反射镜的位置，使得非球面反射镜背面所贴平板玻璃的自准像分别与曲率半径中心中心定位工装自准像以及顶点中心定位工装分划板自准像严格重合，即可实现非球面反射镜俯仰及方位的定位。根据光学原理，如果曲率半径中心定位工装中的十字分化板与非球面反射镜曲率半径中心重合，此时十字分划板与其经过非球面反射镜所成的自准像是重合的，从而实现非球面反射镜平移方位的定位，最终确定了非球面反射镜的光轴位置。本技术解决了现有技术中实现偏轴非球面反射镜光轴定位精度低、调整过程复杂这一问题，具有定位精度闻、易于调整等优点。附图说明图1是基于本技术所提供系统而实现偏轴非球面凹反射镜光轴精确定位的示意图；图2是基于本技术所提供系统而实现偏轴非球面凸反射镜光轴精确定位的示意图；图3是本技术所采用的定位工装的结构示意图；其中1-自准直经纬仪；2-曲率半径中心定位工装；3_顶点中心定位工装；4_偏轴非球面；5_平板玻璃；6_大口径平面反射镜；7-内调焦望远镜；21_高精度平板；22_底座；23-转轴支架；24_连接板；25_分划板框。具体实施方式参见图3，本技术提供了一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，该系统包括自准直经纬仪1、用于确定待定位的非球面反射镜的曲率半径中心位置的曲率半径中心定位工装2、用于确定待定位的非球面反射镜4的顶点中心位置的顶点中心定位工装3、大口径平面反射镜6、内调焦望远镜7以及贴附在待定位的非球面反射镜背面的平板玻璃5 ；自准直经纬仪、曲率半径中心定位工装、顶点中心定位工装、大口径平面反射镜以及内调焦望远镜依次设置在同一光轴上。曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装均包括高精度平板、转轴以及含有十字丝的分划板；高精度平板上设置有内孔；转轴设置在高精度平板的内孔中；含有十字丝的分划板竖直设置在转轴上并随转轴在高精度平板的内孔中进行自由转动；内调焦望远镜与含有十字丝的分划板同光轴设置。转轴呈T型，T型转轴包括水平段以及与水平段相连的竖直段；竖直段设置在高精度平板的内孔中；含有十字丝的分划板竖直设置在T型转轴的水平段上。T型竖直段与高精度平板内孔之间的间隙小于O. 01_。含有十字丝的分划板是单个分划板或组合分划板；含有十字丝的分划板是组合分划板时，组合分划板包括含有十字丝的分划板以及与分划板同等大小的平板玻璃；含有十字丝的分划板与平板玻璃贴合在一起。曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括设置在高精度平板与转轴之间的底座；底座伸入高精度平板的内孔中并与高精度平板固定在一起；转轴设置在底座中并在底座中进行间隙小于O. Olmm的转动。曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括分划板框；分划板框竖直设置在转轴的水平段上；含有十字丝的分划板镶嵌在分划板框中。曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装还包括水平设置在转轴上的连接板；分划板框设置在连接板上。其中的曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装可以精确定位非球面反射镜的曲率半径中心位置以及顶点中心位置。其中的曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装可以精确定位非球面反射镜的曲率半径中心位置以及顶点中心位置。包括高精度平板、转轴、含有十字丝的分划板以及高精度显微镜；高精度平板上设置有内孔；转轴设置在高精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，其特征在于：所述系统包括自准直经纬仪、用于确定待定位非球面反射镜曲率半径中心位置的曲率半径中心定位工装、用于确定待定位非球面反射镜顶点中心位置的顶点中心定位工装、大口径平面反射镜、内调焦望远镜以及贴附在待定位非球面反射镜背面的平板玻璃；所述自准直经纬仪、曲率半径中心定位工装、顶点中心定位工装、大口径平面反射镜以及内调焦望远镜依次设置在同一光轴上。

【技术特征摘要】
1.一种实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，其特征在于:所述系统包括自准直经纬仪、用于确定待定位非球面反射镜曲率半径中心位置的曲率半径中心定位工装、用于确定待定位非球面反射镜顶点中心位置的顶点中心定位工装、大口径平面反射镜、内调焦望远镜以及贴附在待定位非球面反射镜背面的平板玻璃；所述自准直经纬仪、曲率半径中心定位工装、顶点中心定位工装、大口径平面反射镜以及内调焦望远镜依次设置在同一光轴上。2.根据权利要求1所述的实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，其特征在于:所述曲率半径中心定位工装以及顶点中心定位工装均包括高精度平板、转轴以及含有十字丝的分划板；所述高精度平板上设置有内孔；所述转轴设置在高精度平板的内孔中；所述含有十字丝的分划板竖直设置在转轴上并随转轴在高精度平板的内孔中进行自由转动；所述内调焦望远镜与含 有十字丝的分划板同光轴设置。3.根据权利要求2所述的实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统，其特征在于:所述转轴呈T型，所述T型转轴包括水平段以及与水平段相连的竖直段；所述竖直段设置在高精度平板的内孔中；所述含有十字丝的分划板竖直设置在T型转轴的水平段上。4.根据权利要求3所述的实现偏轴非球面反射镜光轴精确...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学敏，魏儒义，侯晓华，李智勇，段嘉友，李华，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：