[發明專利]一種可實時補償的光學系統裝調設備及其裝調方法

有效

• 申請號: 202010860464.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112033302B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 管海軍;王超;徐放;謝曉麟;張繼真;曲賀盟
• 申請（專利權）人: 長春長光智歐科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/255;G01B21/08;G01M11/00;G02B27/62
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種可實時補償的光學系統裝調設備，其特征在于包括激光干涉儀(1)，深度測量儀(2)，干涉測量儀(3)，定心儀(42)，鏡面定位儀(43)，計算單元(5)；激光干涉儀主機(11)、深度測量儀主機(21)、干涉測量儀主機(31)、定心儀和鏡面定位儀分別連接計算單元(5)；激光干涉儀(1)、深度測量儀(2)、干涉測量儀(3)分別將測得的各鏡片面形精度、厚度、表面曲率半徑傳輸給計算單元(5)，定心儀(42)用于監控和在線調整鏡片傾斜和偏心并將鏡片傾斜角度和偏心距離實測數據傳輸給計算單元(5)；鏡面定位儀(43)用于測量鏡片與前一片鏡片的間隔實測數據并將其傳輸給計算單元(5)；針對光學系統第一片鏡片，計算單元(5)根據其理論裝調數據和自變量參數計算得到裝調指導數據；針對后續任一鏡片，計算單元(5)根據其理論裝調數據、自變量參數，以及前面各鏡片實際檢測數據偏差累加值計算該鏡片的裝調指導數據。

2.根據權利要求1所述的可實時補償的光學系統裝調設備，其特征在于針對光學系統第一片鏡片，自變量參數包括面形精度、鏡片厚度、鏡片表面曲率半徑；理論裝調數據包括鏡片在表面面型質量和曲率半徑值都滿足公差要求基礎上的傾斜角度設計值、偏心距離設計值；裝調指導數據包括鏡片的傾斜角度、偏心距離和位置指導。

3.根據權利要求2所述的可實時補償的光學系統裝調設備，其特征在于針對后續任一鏡片，自變量參數包括面形精度、鏡片厚度、鏡片表面曲率半徑；理論裝調數據包括鏡片在表面面型質量和曲率半徑值都滿足公差要求基礎上的傾斜角度設計值、偏心距離設計值和與前一片鏡片間隔設計值；裝調指導數據包括鏡片的傾斜角度、偏心距離、與前一片鏡片間隔指導值以及重構公差范圍。

4.根據權利要求1所述的可實時補償的光學系統裝調設備，其特征在于所述的深度測量儀(2)采用非接觸深度測量儀，或者接觸式深度尺，或者非進出深度測量儀。

5.根據權利要求1所述的可實時補償的光學系統裝調設備，其特征在于所述的干涉測量儀采用多波長干涉測量儀。

6.一種如權利要求1所述可實時補償的光學系統裝調設備的裝調方法，其特征在于該方法如下：

采用激光干涉儀(1)測量各鏡片的面形精度，用深度測量儀測量鏡片的厚度，用干涉測量儀(3)測量出鏡片表面曲率半徑；針對光學系統第n個鏡片，面形精度為自變量參數x_1n，鏡片厚度為自變量參數x_2n，鏡片表面曲率半徑為自變量參數x_3n；通過激光干涉儀主機(11)、深度測量儀主機(21)、干涉測量儀主機(31)分別將自變量參數x_1n、自變量參數x_2n、自變量參數x_3n傳輸給計算單元(5)；

在安裝光學系統第一片鏡片時，計算單元(5)根據其理論裝調數據和自變量參數計算得到裝調指導數據；按照裝調指導數據對第一片鏡片的傾斜角度、偏心距離進行調整使其趨近傾斜角度、偏心距離指導值，在第一片鏡片的傾斜角度、偏心距離達到設定的公差范圍后完成第一片鏡片安裝，定心儀和鏡面定位儀將第一片鏡片實際檢測數據的傳輸給計算單元；實際檢測數據包括傾斜角度、偏心距離、鏡片位置的實測數據；

在安裝光學系統后續任一鏡片時，計算單元(5)根據其理論裝調數據，自變量參數x_1n、自變量參數x_2n、自變量參數x_3n，以及前面各鏡片傾斜角度偏差累加值、偏心距離偏差累加值、間隔偏差累加值計算該鏡片的裝調指導數據，按照裝調指導數據指導該鏡片的裝調使其傾斜角度、偏心距離、與前一片鏡片之間的間隔達到重構公差范圍；理論裝調數據包括鏡片的傾斜角度設計值、偏心距離設計值和與前一片鏡片的間隔設計值，裝調指導數據包括鏡片的傾斜角度指導值、偏心距離指導值、與第一片鏡片的間隔指導值、重構公差范圍。