一種r-c折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種R-C折反式系統(tǒng)的光機(jī)裝調(diào)方法，尤其涉及一種R-C折反式系統(tǒng)的光機(jī)裝調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)系統(tǒng)按其光學(xué)結(jié)構(gòu)形式一般分為折射系統(tǒng)、折衍混合系統(tǒng)、折反射系統(tǒng)以及全反射系統(tǒng)。而光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)是光學(xué)系統(tǒng)集成的重要環(huán)節(jié)，直接影響到光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量及總體性能參數(shù)。裝調(diào)過(guò)程需要按照光學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)光學(xué)元件的相對(duì)位置要求，按裝調(diào)順序依次裝上所有光學(xué)、機(jī)械件，并實(shí)現(xiàn)連接固定，同時(shí)保證光學(xué)元件變形小。
[0003]R-C折反式光學(xué)系統(tǒng)是一種常見的雙反射式望遠(yuǎn)物鏡系統(tǒng)，其主要由主反射鏡(主鏡)和次反射鏡(次鏡)構(gòu)成，入射光線依次經(jīng)過(guò)主鏡、次鏡兩次反射后進(jìn)入后端系統(tǒng)中。
[0004]為保證光學(xué)系統(tǒng)具有高的成像質(zhì)量，系統(tǒng)對(duì)于主、次鏡的相對(duì)位置精度要求很高，對(duì)于次鏡相對(duì)主鏡的間距、偏心和傾斜的位置公差要求也非常嚴(yán)格，次鏡相對(duì)主鏡位置的微小變動(dòng)均會(huì)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，因此R-C折反式光學(xué)系統(tǒng)中次鏡相對(duì)主鏡位置的裝調(diào)是整個(gè)系統(tǒng)裝調(diào)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)。
[0005]R-C折反式光學(xué)系統(tǒng)一般采用干涉法進(jìn)行裝調(diào)，由于系統(tǒng)主、次鏡的工作面(反射面)相對(duì)系統(tǒng)入射光線方向不同，傳統(tǒng)裝調(diào)過(guò)程中，存在多次干涉儀的拆卸動(dòng)作，同時(shí)需對(duì)系統(tǒng)裝調(diào)基準(zhǔn)進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換，裝調(diào)過(guò)程復(fù)雜，裝調(diào)難度大，并使得裝調(diào)精度受到限制，制約了整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有的R-C折反式光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)過(guò)程復(fù)雜，難度大、精度低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供一種R-C折反式系統(tǒng)的光機(jī)裝調(diào)方法，其解決了【背景技術(shù)】中R-C折反系統(tǒng)進(jìn)行主、次鏡裝調(diào)時(shí)多次基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的裝調(diào)精度有限的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0008]一種R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法，其特殊之處在于，包括以下步驟:
[0009]1)優(yōu)化設(shè)計(jì)次鏡玻璃背面面形，并在次鏡背面鍍制反射膜，使次鏡背面球心像與次鏡玻璃反射面的球心像重合，根據(jù)R-C系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果，確定主鏡球心像及次鏡背面球心像理論位置；
[0010]2)將主鏡裝入系統(tǒng)中，利用主鏡確定干涉儀基準(zhǔn)，再采用干涉法，微調(diào)干涉儀位置，使干涉儀前焦點(diǎn)與次鏡背面球心像的理論位置重合；
[0011]3)將次鏡安裝在次鏡框中，所述次鏡框上設(shè)置有通光孔，次鏡框四周設(shè)置有螺釘孔；
[0012]4)將次鏡框裝入系統(tǒng)，采用干涉法，并調(diào)整次鏡框位置，使次鏡背面球心像實(shí)際位置與干涉儀前焦點(diǎn)重合，完成次鏡裝調(diào)；
[0013]5)利用封板將次鏡框背面通光孔完全遮擋。
[0014]次鏡玻璃背面球心像理論位置與R-C折反式系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)所確定的次鏡反射面球心像位置重合。
[0015]次鏡裝調(diào)過(guò)程中，其相對(duì)主鏡的位置關(guān)系由干涉法精確測(cè)量其背面球心像確定。
[0016]次鏡反射面包括球面和非球面。
[0017]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本發(fā)明采用改變次鏡背面面形并使之與反射面球心像重合的方法，極大地降低了R-C折反系統(tǒng)主、次鏡，特別是次鏡裝調(diào)的難度，減少干涉儀裝卸次數(shù)，避免了裝調(diào)過(guò)程中基準(zhǔn)變化引起的裝調(diào)誤差，有效地提高了系統(tǒng)裝調(diào)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為R-C折反式系統(tǒng)次鏡背面面形設(shè)計(jì)及鍍膜示意圖，次鏡背面鍍制反射膜，其次鏡背面球心像與次鏡反射面球心像重合且一致；
[0020]圖2為R-C折反式系統(tǒng)主鏡裝調(diào)光路示意圖；
[0021 ]圖3為R-C折反式系統(tǒng)傳統(tǒng)次鏡裝調(diào)方法示意圖，傳統(tǒng)裝調(diào)方法中，確定主鏡位置后，需要將干涉儀拆卸并移動(dòng)至主鏡另外一側(cè)，再進(jìn)行次鏡的裝調(diào)；
[0022]圖4為本發(fā)明中R-C折反式系統(tǒng)次鏡裝調(diào)方法示意圖，確定主鏡位置后，無(wú)需拆卸干涉儀即可完成主次鏡相對(duì)位置確定；
[0023]圖5為次鏡玻璃安裝鏡框通光孔設(shè)計(jì)示意圖；
[0024]其中附圖標(biāo)記為:1-干涉儀，2-補(bǔ)償器，3-主鏡，4-平面鏡，5-次鏡，6_反射膜。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明的原理是:該R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法，改變次鏡玻璃背面面形使次鏡背面球心像與次鏡反射面球心像重合，并在次鏡背面鍍制反射膜。通過(guò)監(jiān)視調(diào)整次鏡玻璃背面球心像位置來(lái)確定次鏡玻璃反射面的球心像位置，進(jìn)而保證主、次鏡相對(duì)位置關(guān)系。
[0026]該R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)設(shè)計(jì)與裝調(diào)方法，包括以下步驟:
[0027]1)改變次鏡玻璃背面面形，使其與次鏡反射面的球心像重合且一致，從而能夠通過(guò)監(jiān)視次鏡玻璃背面球心像位置，確定次鏡玻璃反射面的球心像；
[0028]2)利用步驟1所得到的次鏡反射面球心像，確定折反系統(tǒng)主、次鏡相對(duì)位置關(guān)系，進(jìn)而確定次鏡下一步的裝調(diào)方向；
[0029]3)監(jiān)視步驟3的裝調(diào)過(guò)程，直至折反系統(tǒng)主、次鏡相對(duì)位置關(guān)系滿足光學(xué)設(shè)計(jì)要求。
[0030]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如下:
[0031]R-C折反式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的裝調(diào)過(guò)程中首先需要使用干涉法確定主鏡位置，裝調(diào)光路如圖2所示，通過(guò)干涉儀1和補(bǔ)償器2確定主鏡位置后，將干涉儀1拆卸挪至主鏡另一側(cè)從而確定次鏡位置，裝調(diào)光路如圖3所示，包括干涉儀、主鏡3和平面鏡4來(lái)確定次鏡5的位置。本發(fā)明首先將次鏡背面面形重新設(shè)計(jì)，并在次鏡背面鍍制反射膜6，使次鏡背面與次鏡反射面的球心像重合，并且次鏡反射面球心像的變化與次鏡背面球心像變化一致；第二，在使用干涉法確定主鏡位置后，由主鏡確定干涉儀基準(zhǔn)，微調(diào)干涉儀位置，使干涉儀前焦點(diǎn)位于次鏡反射面理論球心像處；第三，無(wú)需拆卸改變干涉儀位置，直接在主鏡裝調(diào)光路中適當(dāng)位置加入次鏡，如圖4所示，由于次鏡背面球心像與反射面球心像一致，因此通過(guò)監(jiān)視次鏡背面球心像可以確定次鏡反射面球心像是否位于其理論位置；第四，在次鏡玻璃安裝框上設(shè)計(jì)有通光孔，示意圖如圖5所示，安裝框四周留有安裝螺孔以方便監(jiān)視次鏡背面球心像，簡(jiǎn)化次鏡球心像觀察方式；最后，由以上步驟確定R-C折反系統(tǒng)主、次鏡相對(duì)位置關(guān)系，逐步調(diào)整次鏡裝調(diào)方向，至R-C折反系統(tǒng)主、次鏡相對(duì)位置關(guān)系滿足光學(xué)設(shè)計(jì)要求，完成裝調(diào)。在完成主、次鏡裝調(diào)工作之后，利用封板將通光孔完全遮擋，能夠有效避免系統(tǒng)在使用過(guò)程中有可能由通光孔帶來(lái)的雜光等干擾。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)改變次鏡背面面形，并在次鏡背面鍍制反射膜，使次鏡背面球心像與次鏡反射面的球心像重合，根據(jù)R-C系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果，確定主鏡球心像及次鏡背面球心像理論位置； 2)將主鏡裝入系統(tǒng)中，利用主鏡確定干涉儀基準(zhǔn)，再采用干涉法，微調(diào)干涉儀位置，使干涉儀前焦點(diǎn)與次鏡背面球心像的理論位置重合； 3)將次鏡安裝在次鏡框中，所述次鏡框上設(shè)置有通光孔，次鏡框四周設(shè)置有螺釘孔； 4)將次鏡框裝入系統(tǒng)，采用干涉法，并調(diào)整次鏡框位置，使次鏡背面球心像實(shí)際位置與干涉儀前焦點(diǎn)重合，完成次鏡裝調(diào)； 5)利用封板將次鏡框背面通光孔完全遮擋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法，其特征在于:次鏡裝調(diào)過(guò)程中，其相對(duì)主鏡的位置關(guān)系由干涉法精確測(cè)量其背面球心像確定。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的R-C折反式系統(tǒng)光機(jī)裝調(diào)方法，其特征在于:次鏡反射面包括球面和非球面。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種R-C折反式系統(tǒng)的光機(jī)裝調(diào)方法，包括以下步驟：1)設(shè)計(jì)次鏡玻璃背面面形，并在次鏡背面鍍制反射膜，使次鏡背面球心像與次鏡玻璃反射面的球心像重合，確定主鏡球心像及次鏡背面球心像理論位置；2)利用主鏡確定干涉儀基準(zhǔn)，再采用干涉法，使干涉儀前焦點(diǎn)與次鏡背面球心像的理論位置重合；3)將次鏡安裝在次鏡框中；4)將次鏡框裝入系統(tǒng)，采用干涉法，使次鏡背面球心像實(shí)際位置與干涉儀前焦點(diǎn)重合，完成次鏡裝調(diào)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的R-C折反式光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)過(guò)程復(fù)雜，難度大、精度低的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明采用改變次鏡背面面形并使之與反射面球心像重合的方法，極大地降低了R-C折反系統(tǒng)主、次鏡，特別是次鏡裝調(diào)的難度。
【IPC分類】G02B7/182
【公開號(hào)】CN105353494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510776913
【發(fā)明人】趙強(qiáng), 劉歡, 張宏建, 李思遠(yuǎn), 李勇, 孫劍
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日