一种r-c折反式系统光机装调方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种R-C折反式系统的光机装调方法，尤其涉及一种R-C折反式系统的光机装调方法。
【背景技术】
[0002]光学系统按其光学结构形式一般分为折射系统、折衍混合系统、折反射系统以及全反射系统。而光学系统装调是光学系统集成的重要环节，直接影响到光学系统的成像质量及总体性能参数。装调过程需要按照光学设计对光学元件的相对位置要求，按装调顺序依次装上所有光学、机械件，并实现连接固定，同时保证光学元件变形小。
[0003]R-C折反式光学系统是一种常见的双反射式望远物镜系统，其主要由主反射镜(主镜)和次反射镜(次镜)构成，入射光线依次经过主镜、次镜两次反射后进入后端系统中。
[0004]为保证光学系统具有高的成像质量，系统对于主、次镜的相对位置精度要求很高，对于次镜相对主镜的间距、偏心和倾斜的位置公差要求也非常严格，次镜相对主镜位置的微小变动均会对光学系统的成像质量产生很大的影响，因此R-C折反式光学系统中次镜相对主镜位置的装调是整个系统装调过程中最重要的环节。
[0005]R-C折反式光学系统一般采用干涉法进行装调，由于系统主、次镜的工作面(反射面)相对系统入射光线方向不同，传统装调过程中，存在多次干涉仪的拆卸动作，同时需对系统装调基准进行多次转换，装调过程复杂，装调难度大，并使得装调精度受到限制，制约了整个光学系统的成像质量。
【发明内容】
[0006]为了解决现有的R-C折反式光学系统的装调过程复杂，难度大、精度低的技术问题，本发明目的是提供一种R-C折反式系统的光机装调方法，其解决了【背景技术】中R-C折反系统进行主、次镜装调时多次基准转换所导致的装调精度有限的技术问题。
[0007]本发明的技术解决方案是:
[0008]一种R-C折反式系统光机装调方法，其特殊之处在于，包括以下步骤:
[0009]1)优化设计次镜玻璃背面面形，并在次镜背面镀制反射膜，使次镜背面球心像与次镜玻璃反射面的球心像重合，根据R-C系统光学设计结果，确定主镜球心像及次镜背面球心像理论位置；
[0010]2)将主镜装入系统中，利用主镜确定干涉仪基准，再采用干涉法，微调干涉仪位置，使干涉仪前焦点与次镜背面球心像的理论位置重合；
[0011]3)将次镜安装在次镜框中，所述次镜框上设置有通光孔，次镜框四周设置有螺钉孔；
[0012]4)将次镜框装入系统，采用干涉法，并调整次镜框位置，使次镜背面球心像实际位置与干涉仪前焦点重合，完成次镜装调；
[0013]5)利用封板将次镜框背面通光孔完全遮挡。
[0014]次镜玻璃背面球心像理论位置与R-C折反式系统光学设计所确定的次镜反射面球心像位置重合。
[0015]次镜装调过程中，其相对主镜的位置关系由干涉法精确测量其背面球心像确定。
[0016]次镜反射面包括球面和非球面。
[0017]本发明具有如下优点:
[0018]本发明采用改变次镜背面面形并使之与反射面球心像重合的方法，极大地降低了R-C折反系统主、次镜，特别是次镜装调的难度，减少干涉仪装卸次数，避免了装调过程中基准变化引起的装调误差，有效地提高了系统装调精度。
【附图说明】
[0019]图1为R-C折反式系统次镜背面面形设计及镀膜示意图，次镜背面镀制反射膜，其次镜背面球心像与次镜反射面球心像重合且一致；
[0020]图2为R-C折反式系统主镜装调光路示意图；
[0021 ]图3为R-C折反式系统传统次镜装调方法示意图，传统装调方法中，确定主镜位置后，需要将干涉仪拆卸并移动至主镜另外一侧，再进行次镜的装调；
[0022]图4为本发明中R-C折反式系统次镜装调方法示意图，确定主镜位置后，无需拆卸干涉仪即可完成主次镜相对位置确定；
[0023]图5为次镜玻璃安装镜框通光孔设计示意图；
[0024]其中附图标记为:1-干涉仪，2-补偿器，3-主镜，4-平面镜，5-次镜，6_反射膜。
【具体实施方式】
[0025]本发明的原理是:该R-C折反式系统光机装调方法，改变次镜玻璃背面面形使次镜背面球心像与次镜反射面球心像重合，并在次镜背面镀制反射膜。通过监视调整次镜玻璃背面球心像位置来确定次镜玻璃反射面的球心像位置，进而保证主、次镜相对位置关系。
[0026]该R-C折反式系统光机设计与装调方法，包括以下步骤:
[0027]1)改变次镜玻璃背面面形，使其与次镜反射面的球心像重合且一致，从而能够通过监视次镜玻璃背面球心像位置，确定次镜玻璃反射面的球心像；
[0028]2)利用步骤1所得到的次镜反射面球心像，确定折反系统主、次镜相对位置关系，进而确定次镜下一步的装调方向；
[0029]3)监视步骤3的装调过程，直至折反系统主、次镜相对位置关系满足光学设计要求。
[0030]本发明的【具体实施方式】如下:
[0031]R-C折反式系统在传统的装调过程中首先需要使用干涉法确定主镜位置，装调光路如图2所示，通过干涉仪1和补偿器2确定主镜位置后，将干涉仪1拆卸挪至主镜另一侧从而确定次镜位置，装调光路如图3所示，包括干涉仪、主镜3和平面镜4来确定次镜5的位置。本发明首先将次镜背面面形重新设计，并在次镜背面镀制反射膜6，使次镜背面与次镜反射面的球心像重合，并且次镜反射面球心像的变化与次镜背面球心像变化一致；第二，在使用干涉法确定主镜位置后，由主镜确定干涉仪基准，微调干涉仪位置，使干涉仪前焦点位于次镜反射面理论球心像处；第三，无需拆卸改变干涉仪位置，直接在主镜装调光路中适当位置加入次镜，如图4所示，由于次镜背面球心像与反射面球心像一致，因此通过监视次镜背面球心像可以确定次镜反射面球心像是否位于其理论位置；第四，在次镜玻璃安装框上设计有通光孔，示意图如图5所示，安装框四周留有安装螺孔以方便监视次镜背面球心像，简化次镜球心像观察方式；最后，由以上步骤确定R-C折反系统主、次镜相对位置关系，逐步调整次镜装调方向，至R-C折反系统主、次镜相对位置关系满足光学设计要求，完成装调。在完成主、次镜装调工作之后，利用封板将通光孔完全遮挡，能够有效避免系统在使用过程中有可能由通光孔带来的杂光等干扰。
【主权项】
1.一种R-C折反式系统光机装调方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)改变次镜背面面形，并在次镜背面镀制反射膜，使次镜背面球心像与次镜反射面的球心像重合，根据R-C系统光学设计结果，确定主镜球心像及次镜背面球心像理论位置； 2)将主镜装入系统中，利用主镜确定干涉仪基准，再采用干涉法，微调干涉仪位置，使干涉仪前焦点与次镜背面球心像的理论位置重合； 3)将次镜安装在次镜框中，所述次镜框上设置有通光孔，次镜框四周设置有螺钉孔； 4)将次镜框装入系统，采用干涉法，并调整次镜框位置，使次镜背面球心像实际位置与干涉仪前焦点重合，完成次镜装调； 5)利用封板将次镜框背面通光孔完全遮挡。2.根据权利要求1所述的R-C折反式系统光机装调方法，其特征在于:次镜装调过程中，其相对主镜的位置关系由干涉法精确测量其背面球心像确定。3.根据权利要求1或2所述的R-C折反式系统光机装调方法，其特征在于:次镜反射面包括球面和非球面。
【专利摘要】本发明涉及一种R-C折反式系统的光机装调方法，包括以下步骤：1)设计次镜玻璃背面面形，并在次镜背面镀制反射膜，使次镜背面球心像与次镜玻璃反射面的球心像重合，确定主镜球心像及次镜背面球心像理论位置；2)利用主镜确定干涉仪基准，再采用干涉法，使干涉仪前焦点与次镜背面球心像的理论位置重合；3)将次镜安装在次镜框中；4)将次镜框装入系统，采用干涉法，使次镜背面球心像实际位置与干涉仪前焦点重合，完成次镜装调。本发明解决了现有的R-C折反式光学系统的装调过程复杂，难度大、精度低的技术问题。本发明采用改变次镜背面面形并使之与反射面球心像重合的方法，极大地降低了R-C折反系统主、次镜，特别是次镜装调的难度。
【IPC分类】G02B7/182
【公开号】CN105353494
【申请号】CN201510776913
【发明人】赵强, 刘欢, 张宏建, 李思远, 李勇, 孙剑
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月13日