[發(fā)明專利]大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810101719.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108387207A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)平;張惠;張勇;李燁平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01C1/00
• 分類號(hào): G01C1/00;G01B11/26
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 栗仲平

大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置及其方法，檢測(cè)裝置安裝在望遠(yuǎn)鏡相鄰的三塊反射面上，其特征在于，其中兩個(gè)相鄰的第一反射面與第二反射面上分別固定有第一反射鏡與第二反射鏡；第三反射面上固定有點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源的光束經(jīng)過(guò)小分光棱鏡、小型望遠(yuǎn)鏡與大分光棱鏡，分成兩束，分別達(dá)到所述的第一反射鏡與第二反射鏡；所述CCD相機(jī)和點(diǎn)光源關(guān)于小分光棱鏡共軛，且同時(shí)位于小型望遠(yuǎn)鏡的焦平面上；所述點(diǎn)光源和CCD相機(jī)分別與計(jì)算機(jī)相連。此種方法簡(jiǎn)單，成本低，這種用一個(gè)光電角度測(cè)量系統(tǒng)同時(shí)測(cè)量相鄰三塊反射面角度的變化量可以有效地減少隨機(jī)誤差的影響，提高檢測(cè)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置，屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中一種對(duì)角度進(jìn)行檢測(cè)的裝置。本發(fā)明還涉及這種檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

對(duì)于大型或極大型的望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，其中都采用了反射面拼接技術(shù)。為了能使望遠(yuǎn)鏡的面型達(dá)到使用要求，需要使用傳感器時(shí)時(shí)監(jiān)控相鄰反射面角度的變化情況，并根據(jù)此監(jiān)控結(jié)果對(duì)望遠(yuǎn)鏡的反射面進(jìn)行合理的補(bǔ)償。而大型或極大型望遠(yuǎn)鏡的往往由幾十甚至成百上千個(gè)反射面組成，因此需要大量的角度傳感器。這樣不僅會(huì)增加成本，增大望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的重量，且由于每個(gè)角度傳感器的測(cè)量基準(zhǔn)不同，所以精度不高。

在已有的技術(shù)中，與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是：對(duì)于拼接鏡面的常規(guī)角度測(cè)量方法，如圖1所示：包括兩兩相鄰的反射面三個(gè)反射面（反射面1-1，反射面1-2，反射面1-3），每?jī)蓚€(gè)反射面的交線上橫跨著一個(gè)角度傳感器（角度傳感器1-4，角度傳感器1-5，角度傳感器1-6）。此方法是最常用的方法，如由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所承擔(dān)研制LAMOST望遠(yuǎn)鏡就是用此方法。

已有的拼接鏡面動(dòng)態(tài)角度檢測(cè)方法質(zhì)量重，成本高，維護(hù)保養(yǎng)不便，且由于每一個(gè)角度傳感器的測(cè)量基準(zhǔn)不同導(dǎo)致最終的測(cè)量精度低。

為了克服已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，需要特設(shè)計(jì)一種可以同時(shí)檢測(cè)相鄰的兩兩接觸的三個(gè)反射面相對(duì)角度變化方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明對(duì)方目的是提供一種大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置，屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明還提供這種檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法。要解決的技術(shù)問(wèn)題是：用一個(gè)光電角度傳感器同時(shí)檢測(cè)兩兩相鄰的三個(gè)反射面的相對(duì)角度變化量。

完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是：一種大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置安裝在相鄰的三塊反射面上，其特征在于，其中兩個(gè)相鄰的反射面（第一反射面與第二反射面）上分別固定有第一反射鏡與第二反射鏡；第三塊反射面上固定有點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源的光束經(jīng)過(guò)小分光棱鏡、小型望遠(yuǎn)鏡與大分光棱鏡，分成兩束，分別達(dá)到所述的第一反射鏡與第二反射鏡；所述CCD相機(jī)和點(diǎn)光源關(guān)于小分光棱鏡共軛，且同時(shí)位于小型望遠(yuǎn)鏡的焦平面上；所述點(diǎn)光源和CCD相機(jī)分別與計(jì)算機(jī)相連。

所述的第一反射鏡與第二反射鏡反射回來(lái)的光束分別經(jīng)過(guò)大分光棱鏡、小型望遠(yuǎn)鏡、小分光棱鏡進(jìn)入CCD相機(jī)。

所述第一反射鏡與第二反射鏡法線方向互不垂直，且不能與反射面的交線AO平行。

換言之，本發(fā)明的點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)小型望遠(yuǎn)鏡；后的出射光同時(shí)照亮互不垂直的兩個(gè)反射鏡，每個(gè)反射鏡反射回來(lái)的光斑同時(shí)包含其所對(duì)應(yīng)的反射面沿著兩個(gè)交線旋轉(zhuǎn)的角度信息。通過(guò)計(jì)算機(jī)處理所采集到的光斑，最終可求解出這三個(gè)反射面相互之間的角度變化量。

完成本申請(qǐng)第二個(gè)發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是，上述大型拼接望遠(yuǎn)鏡反射面相對(duì)角度變化的檢測(cè)裝置的工作方法，其特征在于，步驟如下，

第一步，搭建權(quán)利要求1所述的裝置；

第二步，標(biāo)定光斑在CCD相機(jī)上的偏移量與反射面角度變化量的關(guān)系：

讓第一反射面繞交線AO旋轉(zhuǎn)；

記錄光斑在CCD相機(jī)上的偏移方向；