[發(fā)明專利]四根測(cè)桿定位離軸非球面鏡與零位補(bǔ)償器相對(duì)位置的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810051436.8
• 申請(qǐng)日: 2008-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN101408411A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋淑梅;宣斌;張紅;王朋;李俊峰;陳曉蘋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉樹清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種利用四根測(cè)桿定位離軸非球面鏡與零位補(bǔ)償器相對(duì)位置的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

隨著我國國防建設(shè)和航天、航空事業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)非球面鏡光學(xué)元件提出了更高更多的應(yīng)用要求。對(duì)非球面鏡面形的精密拋光加工總是伴隨著檢測(cè)進(jìn)行，檢測(cè)的結(jié)果給出與光學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的誤差，為進(jìn)一步拋光加工提供依據(jù)。目前對(duì)非球面鏡面形檢測(cè)較多的是采用零位補(bǔ)償器的自準(zhǔn)直檢測(cè)方法，如圖1所示，包括非球面鏡1，零位補(bǔ)償器2，檢測(cè)設(shè)備3。非球面鏡1是一個(gè)反射光學(xué)元件；零位補(bǔ)償器2為一個(gè)金屬圓柱筒，內(nèi)部裝有數(shù)片光學(xué)透鏡；檢測(cè)設(shè)備3一般可以是干涉儀或者刀口儀。首先檢測(cè)設(shè)備3發(fā)出一平面波或球面波，經(jīng)過零位補(bǔ)償器2后變成所需的非球面波，非球面波被非球面鏡1反射后按照原路返回，經(jīng)過零位補(bǔ)償器2回到檢測(cè)設(shè)備3，檢測(cè)設(shè)備3對(duì)返回的光波進(jìn)行分析，得出非球面鏡面形誤差信息，根據(jù)面形誤差信息決定對(duì)非球面鏡1的面形進(jìn)行拋光加工。當(dāng)從非球面鏡1中選取一部分使用時(shí)，非球面鏡被稱作為離軸非球面鏡，如圖2所示，離軸非球面鏡4，零位補(bǔ)償器2，檢測(cè)設(shè)備3構(gòu)成離軸非球面鏡面形檢測(cè)系統(tǒng)。自準(zhǔn)直面形檢測(cè)方法的檢測(cè)精度關(guān)鍵在于定位離軸非球面鏡4和零位補(bǔ)償器2相對(duì)位置的精度，定位精度直接影響離軸非球面鏡4面形的檢測(cè)精度和拋光加工精度。定位離軸非球面鏡4和零位補(bǔ)償器2相對(duì)位置以往主要依靠直尺測(cè)量定位。此方法利用直尺測(cè)量離軸非球面鏡4和零位補(bǔ)償器2數(shù)個(gè)位置的間隔，調(diào)整兩者相對(duì)位置直到達(dá)到所需間隔要求。此方法操作重復(fù)性差，定位精度低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有方法存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于，在對(duì)離軸非球面鏡進(jìn)行精密拋光加工時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)離軸非球面鏡中心曲率半徑、二次曲面系數(shù)、高次項(xiàng)系數(shù)等參數(shù)的實(shí)時(shí)控制。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：提供一種用四根測(cè)桿定位離軸非球面鏡與零位補(bǔ)償器相對(duì)位置的方法。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：第一步，搭建檢測(cè)裝置，如圖3所示，所述檢測(cè)裝置包括離軸非球面鏡5，零位補(bǔ)償器6，檢測(cè)設(shè)備7，非球面鏡支架8，補(bǔ)償器支架9，檢測(cè)設(shè)備支架10，光學(xué)穩(wěn)定平臺(tái)11，第一測(cè)桿12，第二測(cè)桿13，第三測(cè)桿14，第四測(cè)桿15。在光學(xué)穩(wěn)定平臺(tái)11上，從左至右或從右至左依次排列安置非球面鏡支架8、補(bǔ)償器支架9、檢測(cè)設(shè)備支架10，并將離軸非球面鏡5、零位補(bǔ)償器6、檢測(cè)設(shè)備7分別安裝在非球面鏡支架8、補(bǔ)償器支架9、檢測(cè)設(shè)備支架10上。第二步，選取第一測(cè)桿12，第二測(cè)桿13，第三測(cè)桿14，第四測(cè)桿15在離軸非球面鏡5和零位補(bǔ)償器6上的預(yù)定位置：設(shè)第一測(cè)桿12在離軸非球面鏡5、零位補(bǔ)償器6上的預(yù)定接觸點(diǎn)分別為a、a’，第二測(cè)桿13在離軸非球面鏡5、零位補(bǔ)償器6上的預(yù)定接觸點(diǎn)分別為b、b’，第三測(cè)桿14在離軸非球面鏡5、零位補(bǔ)償器6上的預(yù)定接觸點(diǎn)分別為c、c’，第四測(cè)桿15在離軸非球面鏡5、零位補(bǔ)償器6上的預(yù)定接觸點(diǎn)分別為d、d’；各預(yù)定接觸點(diǎn)選取位置為：接觸點(diǎn)a、b位于離軸非球面鏡5的左右兩邊的中點(diǎn)位置，接觸點(diǎn)a’、b’位于零位補(bǔ)償器6的左右邊的中心點(diǎn)位置，接觸點(diǎn)a、b與a’、b’處于同一水平高度；接觸點(diǎn)c、d位于離軸非球面鏡5上下兩邊的中點(diǎn)位置，接觸點(diǎn)c’、d’位于零位補(bǔ)償器6的上下邊的中心點(diǎn)位置，接觸點(diǎn)c、d的連線與接觸點(diǎn)a、b的連線正交，接觸點(diǎn)c’、d’的連線與接觸點(diǎn)a’、b’的連線正交。第三步，根據(jù)離軸非球面鏡5的光學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算第一測(cè)桿12，第二測(cè)桿13，第三測(cè)桿14，第四測(cè)桿15的理論長度，并按照理論長度制作第一測(cè)桿12，第二測(cè)桿13，第三測(cè)桿14，第四測(cè)桿15，其中第三測(cè)桿14與第四測(cè)桿15等長。第四步，調(diào)整補(bǔ)償器支架9使零位補(bǔ)償器6兩端水平。第五步，調(diào)整非球面鏡支架8，使離軸非球面鏡5幾何中心點(diǎn)與零位補(bǔ)償器6幾何中心點(diǎn)處于同一水平高度。第六步，保持第五步成立的前提下，調(diào)整非球面鏡支架8，使第一測(cè)桿12、第二測(cè)桿13、第三測(cè)桿14、第四測(cè)桿15兩端分別與零位補(bǔ)償器6和離軸非球面鏡5接觸于預(yù)定位置。第七步，調(diào)整檢測(cè)設(shè)備支架10，使檢測(cè)設(shè)備7能夠輸出離軸非球面鏡5的面形信息數(shù)據(jù)。