[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)平臺及多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810818139.5
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108917655B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉;高思田;李琪;施玉書;李適;朱振東;黃鷺;皮磊;張樹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量科學(xué)研究院
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 程華

本發(fā)明公開一種旋轉(zhuǎn)平臺，包括固定基座、轉(zhuǎn)臺和兩個驅(qū)動器，固定基座的上表面開設(shè)有與轉(zhuǎn)臺形狀相匹配的凹槽，轉(zhuǎn)臺可轉(zhuǎn)動嵌置安裝在凹槽內(nèi)；轉(zhuǎn)臺包括中心圓形轉(zhuǎn)子，中心圓形轉(zhuǎn)子的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個旋轉(zhuǎn)臂，兩個驅(qū)動器以中心圓形轉(zhuǎn)子的圓心為中心呈中心對稱分布，兩個驅(qū)動器用于同時驅(qū)動兩個旋轉(zhuǎn)臂同向旋轉(zhuǎn)；該旋轉(zhuǎn)平臺在轉(zhuǎn)動時可避免中心產(chǎn)生平移。本發(fā)明還提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、受環(huán)境影響小、角度分辨率高的多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)，包括上述旋轉(zhuǎn)平臺、被測平面鏡和測角干涉儀，被測平面鏡放置在中心圓形轉(zhuǎn)子的上表面，測角干涉儀設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺的一側(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)精密測量領(lǐng)域，特別是涉及一種旋轉(zhuǎn)平臺及多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高精度的角度控制與測量是光學(xué)精密測量儀器的關(guān)鍵技術(shù)，在光學(xué)儀器和衍射儀等精密測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的小角度轉(zhuǎn)臺為杠桿方式，旋轉(zhuǎn)臂一端以鉸鏈作為支撐轉(zhuǎn)軸，另一端在電機或者壓電陶瓷等驅(qū)動器的推動下繞轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生角度轉(zhuǎn)動，被測件被放置在該轉(zhuǎn)臺上被測量時，由于這種轉(zhuǎn)臺在旋轉(zhuǎn)時容易發(fā)生平移，無法保證被驅(qū)動部件的軌跡是繞軸心轉(zhuǎn)動，往往會影響對被測件角度調(diào)控的精度。

此外，上述杠桿式小角度轉(zhuǎn)臺經(jīng)常配合激光干涉儀一起使用對轉(zhuǎn)臺上的被測件進行角度偏轉(zhuǎn)測量，激光干涉儀發(fā)出的光束經(jīng)過分光，分別入射到兩個直角棱鏡上，兩條激光分別經(jīng)過直角棱鏡的反射后再次重合，然而被測件在杠桿式小角度轉(zhuǎn)臺上產(chǎn)生的角度旋轉(zhuǎn)造成兩路激光的光程差產(chǎn)生變化，引起干涉信號變化，并由探測器接收干涉信號，從而實現(xiàn)被測件角度偏轉(zhuǎn)的測量。但是現(xiàn)有激光干涉儀的光路一般為單次反射，分辨力較低，為了提高測量分辨力，往往將激光束的間距調(diào)大，從而導(dǎo)致整個裝置內(nèi)兩個反射鏡間距離較大，不僅結(jié)構(gòu)龐大，而且容易受到溫度、空氣折射率變化的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)平臺和多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)平臺用以確保被測平面鏡的轉(zhuǎn)動軌跡是以旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動中心為軸線轉(zhuǎn)動，提高對被測平面鏡的角度調(diào)控精度，有利于提高多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)的測量精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)平臺，包括固定基座、轉(zhuǎn)臺和兩個驅(qū)動器，所述固定基座的上表面開設(shè)有與所述轉(zhuǎn)臺形狀相匹配的凹槽，所述轉(zhuǎn)臺可轉(zhuǎn)動嵌置安裝在所述凹槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)臺包括中心圓形轉(zhuǎn)子，所述中心圓形轉(zhuǎn)子的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個旋轉(zhuǎn)臂，兩個所述驅(qū)動器以所述中心圓形轉(zhuǎn)子的圓心為中心呈中心對稱分布，每個所述驅(qū)動器的輸出端均嵌置在所述旋轉(zhuǎn)臂的上表面內(nèi)，每個所述驅(qū)動器的另一端均嵌置在所述固定基座的上表面內(nèi)；兩個所述驅(qū)動器用于同時驅(qū)動兩個所述旋轉(zhuǎn)臂同向旋轉(zhuǎn)。

可選的，所述中心圓形轉(zhuǎn)子和兩個所述旋轉(zhuǎn)臂一體成型，每個所述旋轉(zhuǎn)臂的外端和所述中心圓形轉(zhuǎn)子的外周均通過柔性鉸鏈與所述凹槽的內(nèi)壁連接，所述中心圓形轉(zhuǎn)子、所述旋轉(zhuǎn)臂、所述固定基座以及所述柔性鉸鏈為線切割一體成型。

可選的，所述旋轉(zhuǎn)臂以所述中心圓形轉(zhuǎn)子為中心呈向外輻射狀，每個所述旋轉(zhuǎn)臂的頂端均通過兩個所述柔性鉸鏈與所述凹槽的內(nèi)壁連接，所述中心圓形轉(zhuǎn)子的外周通過均勻分布的六個所述柔性鉸鏈與所述凹槽的內(nèi)壁連接。

可選的，所述驅(qū)動器為壓電陶瓷堆，每個所述壓電陶瓷堆的頂端均用于推動所述旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動，每個所述壓電陶瓷堆的尾端均通過螺栓固定在所述固定基座上。

本發(fā)明還提供一種多倍程平面干涉角度測量系統(tǒng)，包括測角干涉儀和如上所述的旋轉(zhuǎn)平臺，所述中心圓形轉(zhuǎn)子的上表面用于放置被測平面鏡，所述測角干涉儀用于設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)平臺的一側(cè)。