[發明專利]大口徑反射光學系統檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810097676.5
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108132142A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 龐志海;鳳良杰;樊學武;鄒剛毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發明涉及一種大口徑反射光學系統檢測裝置及方法，該系統包括角錐棱鏡陣列以及點光源發射接收裝置；角錐棱鏡陣列安裝于待測大口徑反射光學系統前方且角錐棱鏡陣列中所有角錐棱鏡的底面均正對待測大口徑反射光學系統；角錐棱鏡陣列口徑大于待測大口徑反射光學系統的口徑；點光源發射接收裝置發射的光束入射至待測大口徑反射光學系統，通過大口徑光學系統后變為平行光束入射到角錐棱鏡陣列，經過角錐棱鏡陣列后變為與入射光束平行的若干個小口徑平行光束進入待測大口徑反射光學系統，經過待測大口徑反射光學系統后變為匯聚光束陣列進入點光源發射接收裝置，本發明不僅制造成本低、無需任何額外測試專用工裝的介入且測試精度高。

技術領域

本發明涉及光學系統檢測領域，具體涉及一種大口徑反射光學系統檢測裝置及方法。

背景技術

大口徑反射光學系統在設計、制造和使用中，都十分關注該系統的成像性能，即成像質量問題，目前常用的像質檢測方法有星點法、光學干涉自準檢測法。在使用星點法測試時，需要一套口徑大于被測反射系統同時焦距為被測系統2.5倍以上的平行光管。而光學干涉自準檢測系統像質時需要一塊口徑大于被測光學系統口徑的高精度平面鏡。

但是上述方法存在以下不足：

1、大口徑、長焦距平行光管及大口徑平面鏡其制造價格十分昂貴，系統測試經濟成本較高；

2、反射光學系統在檢測時需要檢測不同視場的成像質量，星點法需要設計專用的工裝夾具調節待測系統與平行光管的角度位置關系，引入額外測試成本，且測試調節時間過長。而光學干涉自準檢測時需要根據干涉儀位置實時精密調節大口徑平面反射鏡自準角度，測試過程中調節時間較長；

3、星點法、光學干涉自準檢測法不能同時測量光學系統多個視場像質，測試效率低下。

綜上所述，亟需一種適用于大口徑反射光學系統像質低成本、快速的檢測裝置及方法。

發明內容

為了解決背景技術中的問題，本發明提供了一種制造成本低、無需任何額外測試專用工裝且測試精度高的大口徑反射光學系統像質檢測裝置及方法。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明提供了一種大口徑反射光學系統檢測裝置及方法，其特殊之處在于：包括角錐棱鏡陣列以及點光源發射接收裝置；

所述角錐棱鏡陣列包括多個按照矩陣排列的角錐棱鏡，所述角錐棱鏡包括三個錐面和一個底面，其中，三個錐面相互垂直，底面是一個等腰三角形；

角錐棱鏡陣列安裝于待測大口徑反射光學系統前方且角錐棱鏡陣列中所有角錐棱鏡的底面均正對待測大口徑反射光學系統；角錐棱鏡陣列口徑大于待測大口徑反射光學系統的口徑；

點光源發射接收裝置包括點光源、分束片以及CCD；點光源位于待測大口徑反射光學系統的焦面上；點光源發射的光束通過分束片分束后，入射至待測大口徑反射光學系統，通過大口徑反射光學系統后變為平行光束入射到角錐棱鏡陣列，經過角錐棱鏡陣列后變為與入射光束平行的若干個小口徑平行光束進入待測大口徑反射光學系統，經過待測大口徑反射光學系統后變為匯聚光束陣列進入點光源發射接收裝置，通過分束片被CCD接收。

進一步地，為了方便測試待測大口徑反射光學系統的不同視場角的像差系數，該裝置包括多個點光源發射接收裝置且多個點光源發射接收裝置的點光源均位于待測大口徑反射光學系統的焦面上。

進一步地，為了方便測試待測光學鏡頭的不同視場角的像差系數，還有另外一種方式是：該裝置還包括一個安裝在點光源發射接收裝置下方的二維移動平臺，二維移動平臺帶動點光源發射接收裝置的點光源在待測大口徑反射光學系統的焦平面上移動。

進一步地，所述角錐棱鏡是通過在一個立方體切下一角而形成。

進一步地，所述點光源發射接收裝置中CCD位于點光源的共軛位置處。