[發明專利]一種大口徑平面鏡面形的測試裝置

在審

• 申請號: 201711465069.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108180865A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 袁理;韓冰;陳曉蘋;谷立山;馮昇杰;孫一書
• 申請（專利權）人: 長春長光精密儀器集團有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種大口徑平面鏡面形的測試裝置，所述測試裝置包括：底座、轉臺、旋轉裝置、五棱鏡、平面鏡、光柵尺、第一自準直儀以及第二自準直儀；其中，轉臺設置于底座上；旋轉裝置與轉臺的一端固定連接，通過旋轉轉臺帶動旋轉裝置進行旋轉；五棱鏡、平面鏡和光柵尺均設置在旋轉裝置背離轉臺一側的平面上，第一自準直儀和第二自準直儀設置于旋轉裝置的一端且在垂直于旋轉裝置的方向上緊鄰設置，五棱鏡與第一自準直儀對準，平面鏡與第二自準直儀對準。所述測試裝置可以用于測試水平指向的大口徑平面鏡的面形且測試精確度高。

技術領域

本發明涉及光學測試裝置技術領域，更具體地說，尤其涉及一種大口徑平面鏡面形的測試裝置。

背景技術

大口徑平面鏡在空間光學和天文光學等有著大量的應用，為了保證大口徑平面鏡具有良好的質量，必須對其大口徑平面鏡的面形進行測試。

基于對大口徑平面鏡面形的測試主要有四種測試方法：直接干涉測試法、Ritchey-Common法、子孔徑拼接法以及五棱鏡掃描法。其中，直接干涉測試法需要一塊高精度的大口徑標準平面鏡，但是該平面鏡的加工難度極大，成本很高，因此直接干涉測試法并不能很廣泛的應用；Ritchey-Common法需要一塊高精度的大口徑標準球面鏡，成本也較高，并且由于光束是斜入射至平面鏡上，所以光路的搭建和調整也比較困難；子孔徑拼接法可以避免大口徑標準鏡的使用，但是該方法的誤差累積現象比較嚴重，并且測試時間較長，容易受測試環境的影響，所以測試精度不是很高；五棱鏡掃描法通過測量表面傾斜角來測試大口徑平面鏡的面形，不需要使用大口徑標準鏡，成本較低，通過適當的設計算法和測試流程，可以有效的抑制各種主要誤差的影響，測試精度較高。

但是，傳統的基于五棱鏡掃描法的大口徑平面鏡面形測試裝置，只能對豎直指向的大口徑平面鏡進行測試，總體上可以分為兩種測試類型，其一，測試裝置使用一個掃描的五棱鏡來直接測量表面傾斜角，該測試裝置受各種誤差的影響很大，測試精確度低；其二，測試裝置使用兩個五棱鏡來測量表面傾斜角的差值，其中一個五棱鏡是靜止的參考五棱鏡，另一個五棱鏡是運動的掃描五棱鏡，該測試裝置可以消除傾斜誤差的一階影響和大部分測試環境的影響，但是由于使用的兩個五棱鏡具有不同的制造誤差，該誤差導致最終的測試精度較低。

那么，如何提供一種高測試精度的，基于五棱鏡掃描法的大口徑平面鏡面形的測試裝置，是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種大口徑平面鏡面形的測試裝置，彌補了現有技術中測試裝置的不足，極大程度的提高了測試精確度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種大口徑平面鏡面形的測試裝置，所述測試裝置包括：底座、轉臺、旋轉裝置、五棱鏡、平面鏡、光柵尺、第一自準直儀以及第二自準直儀；

其中，所述轉臺設置于所述底座上；所述旋轉裝置與所述轉臺的一端固定連接，通過旋轉所述轉臺帶動所述旋轉裝置進行旋轉；所述五棱鏡、所述平面鏡以及所述光柵尺均設置在所述旋轉裝置背離所述轉臺一側的平面上，所述第一自準直儀和所述第二自準直儀設置于所述旋轉裝置的一端且在垂直于所述旋轉裝置的方向上緊鄰設置，所述五棱鏡與所述第一自準直儀對準，所述平面鏡與所述第二自準直儀對準。

優選的，在上述測試裝置中，所述測試裝置還包括：第一承載滑動裝置；

其中，所述第一承載滑動裝置設置于所述底座上，所述轉臺設置于所述第一承載滑動裝置上。

優選的，在上述測試裝置中，所述底座上設置有第一導軌和第二導軌；

其中，所述第一承載滑動裝置同時設置于所述第一導軌和所述第二導軌上，通過在所述第一導軌上和所述第二導軌上進行滑動，以帶動所述轉臺進行水平方向的位移。

優選的，在上述測試裝置中，所述第一導軌與所述第二導軌平行設置。