实现偏轴球面反射镜曲率半径中心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球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，该系统包括高精度平板、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；高精度显微镜与含有十字丝的分划板同光轴设置。本实用新型专利技术提供了一种定位精度高、易于调整以及便于操作的实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统。（*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，涉及一种反射镜曲率半径中心精确定位系统，尤其涉及一种实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统。
技术介绍
光学系统多样化的发展，从传统同轴光学系统发展到离轴光学系统，再到现在的偏轴光学系统。光学系统形式的日益复杂，使得装调难度增大，对于偏光学系统，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，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。并且由于偏轴光学元件不具有光轴中心部分，因此利用传统接触式间隔测量的方法无法实现各反射镜相对位置的精确定位，从而无法保证系统的焦距及系统最终成像质量。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球面反射镜的有效定位。
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、易于调整以及便于操作的实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统。本技术的技术解决方案是本技术提供了一种实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，其特殊之处在于所述实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统包括高精度平板、转轴、含有十字丝的分划板以及高精度显微镜；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；所述高精度显微镜景深小，可分辨出分划板微小的移动量，分辨率优于O. 01mm，并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。上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。上述系统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。上述系统还包括分划板框；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。上述系统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球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，通过设计的曲率半径中心定位辅助工装以及自准直原理实现曲率半径中心精确定位。为了能够很好保证各球面反射镜的曲率半径中心位置，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球面反射镜的曲率半径中心设计位置二者是严格重合的，精度高达0.01mm。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，就可以找到各个偏轴球面反射镜的可见球心，从而利用自准直原理，实现反射镜中心的精确定位。本技术利用曲率半径中心定位辅助工装实现球面反射镜的曲率半径中心精确定位后，需根据自准直的原理调整球面反射镜的位置，使得球面反射镜的曲率半径中心与定位辅助工装确定的曲率半径中心严格重合。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球面反射镜曲率半径中心重合，此时十字分划板与其经过球面反射镜所成的自准像是重合的。同时，本技术为了解决单片十字分划板不能有效确定中心偏移量这一技术问题，采用由单个分划板及同等大小的平板玻璃构成的组合分划板，从而将十字丝放置在组合分划板的中心，在旋转180°后不存在光程差。本技术解决了现有技术中实现偏轴球面反射镜曲率半径中心定位精度低、调整过程复杂这一问题，具有定位精度高、易于调整等优点。附图说明图1a是基于本技术所述的系统对凹球面镜曲率半径中心调整示意图；图1b是基于本技术所述的系统对凸球面镜曲率半径中心调整示意图；图2是本技术所提供的曲率半径中心定位辅助工装的总体结构示意图；图3a是本技术所采用的平板的结构示意图；图3b是图3a的A-A向结构示意图；图3c是图3a的B-B向结构示意图；图3d是图3a的后视结构示意图；图4是本技术所采用的底座的结构示意图；图5a是本技术所采用的转轴支架的结构示意图；图5b是图5a的侧视结构示意图；图6a是本技术所采用的连接板的结构示意图；图6b是图6a的侧视结构示意图；图7a是本技术所采用的分划板框的结构示意图；图7b是图7a的侧视结构示意图；图8al是本技术所采用的单个分划板的结构示意图；图8a2是图8al的侧视结构示意图；图8bl是本技术所采用的组合分划板的结构示意图；图8b2是图8bl的侧视结构示意图；其中1-高精度平板；2-底座；3_转轴支架；4_连接板；5_分划板框；6_高精度显微镜。具体实施方式参见图2，本技术提供了一种实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统包括高精度平板、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；高精度显微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. 01mm。含有十字丝的分划板是单个分划板或组合分划板。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。系统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。系统还包括分划板框；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。系统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。参见图3a、图3b、图3c以及图3d，为了能够很好保证各球面反射镜的曲率半径中心位置，根据光路走向设计了高精度平板1，通过高精度机械加工，保证该高精度平板I上的孔中心位置与球面反射镜的曲率半径中心设计位置二者是严格重合的，精度为O. 01_。参见图4，底座2的外圆与高精度平板I上的内孔高精度研磨配合，保证配合间隙小于O. Olmm,并通过螺孔与平板连接。参见图5a、图5b、图6a以及图6b，转轴支架3与连接板4为过渡工装，转轴支架3的外圆与底座2上的内孔高精度研磨配合，保证配合间隙小于O. 01mm，并与连接板4通过螺孔进行连接定位，且连接平板相对于转轴支架在X、Y方向有O. 5mm的平移调整余量，用于调整分划板中心与平板内孔中心的高精度重合。参见图7a以及图7b，分划板框5中装有分划板，并通过螺孔与连接板连接定位。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，就可以找到各个偏轴球面反射镜的可见球心，从而利用自准直原理，实现反射镜中心的精确定位，定位精度可达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，其特征在于：所述系统包括高精度平板、转轴、含有十字丝的分划板以及高精度显微镜；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；所述高精度显微镜与含有十字丝的分划板同光轴设置。

【技术特征摘要】
1.一种 实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，其特征在于:所述系统包括高精度平板、转轴、含有十字丝的分划板以及高精度显微镜；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；所述高精度显微镜与含有十字丝的分划板同光轴设置。2.根据权利要求1所述的实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，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。3.根据权利要求2所述的实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，其特征在于:所述T型竖直段与高精度平板内孔之间的间隙小于0.01_。4.根据权利要求3所述的实现偏轴球面反射镜曲率半径中心精确定位系统，其特征在于:所述含有十字丝的分划板是单个分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学敏，魏儒义，闫肃，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：