一种望远镜主镜检测与标定系统转让专利
申请号 : CN201911143434.6
文献号 : CN110779465B
文献日 : 2021-05-04
发明人 : 王文攀 , 王建立 , 王志臣 , 李宏壮 , 李洪文
申请人 : 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种望远镜主镜检测与标定系统,包括主镜(1)和计算全息元件(2),其特征在于,还包括:
用于配合所述计算全息元件(2)对所述主镜(1)进行面型检测的干涉仪(3);
用于配合所述计算全息元件(2)来获取所述主镜(1)的面型数据以便对所述主镜(1)进行面型标定的夏克‑哈特曼标定装置(4);
用于使所述干涉仪(3)和所述夏克‑哈特曼标定装置(4)切换工作的反射镜(5);
与所述反射镜(5)相连且用于驱动所述反射镜(5)切入或切出的切换驱动装置,所述切换驱动装置包括:用于设置所述反射镜(5)的支撑组件以及与所述支撑组件相连且用于驱动所述支撑组件直线往复移动的直线驱动机构;当所述反射镜(5)从所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)之间切出时,所述干涉仪(3)对准所述计算全息元件(2)和所述主镜(1),以对所述主镜(1)进行面型检测;当所述反射镜(5)切入所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)之间时,所述反射镜(5)遮挡所述干涉仪(3),并使所述主镜(1)的焦点折转至所述夏克‑哈特曼标定装置(4)中,使所述夏克‑哈特曼标定装置(4)对准所述计算全息元件(2)和所述主镜(1),以便于对所述主镜(1)进行面型标定。
2.根据权利要求1所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述反射镜(5)切入所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)之间时,所述反射镜(5)相对所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)之间的连线方向倾斜45度角,以使所述主镜(1)的焦点位置折转90度。
3.根据权利要求1所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述支撑组件包括:
与所述直线驱动机构的输出端相连的支撑座(61);
与所述支撑座(61)固定连接且用于设置所述反射镜(5)的镜框(62);
嵌设于所述镜框(62)的边缘部以压紧所述反射镜(5)的压圈(63)。
4.根据权利要求1所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述直线驱动机构包括:
电机(641)、与所述电机(641)的输出轴相连的螺杆和与所述螺杆螺纹连接的螺母(642),所述支撑组件与所述螺母(642)相连;
与所述螺杆平行设置且用于对所述支撑组件进行限位和导向的导向杆(65),所述支撑组件通过直线轴承(66)与所述导向杆(65)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述导向杆(65)的顶部设有用于对所述支撑组件进行限位的上限位座(651),所述导向杆(65)的底部与用于承载的底座(67)相连,所述上限位座(651)和所述底座(67)分别设有限位开关(68),所述支撑组件设有用于触发所述限位开关(68)的挡片(611);
还包括分别与所述电机(641)和所述限位开关(68)相连的控制器,以使所述控制器根据所述限位开关(68)的触发信号控制所述电机(641)停止转动。
6.根据权利要求1‑5任一项所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,还包括用于调整所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)的位姿的第一位姿调整装置,以使所述主镜(1)、所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)三者对准。
7.根据权利要求6所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述第一位姿调整装置包括两个位姿调整模组,所述计算全息元件(2)和所述干涉仪(3)分别与两个所述位姿调整模组一一对应相连。
8.根据权利要求7所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,还包括用于调整所述夏克‑哈特曼标定装置(4)的位姿的第二位姿调整装置,以使所述夏克‑哈特曼标定装置(4)与所述主镜(1)对准。
9.根据权利要求8所述的望远镜主镜检测与标定系统,其特征在于,所述位姿调整模组和所述第二位姿调整装置中的至少一者为五维调整台,所述五维调整台包括:底板(71)、X向移动板和与所述X向移动板螺纹连接以驱动所述X向移动板沿X轴移动的X向推拉顶丝(721),所述底板(71)与所述X向移动板之间设有X向滑轨导向机构(722);
Y向移动板和与所述Y向移动板螺纹连接以驱动所述Y向移动板沿Y轴移动的Y向推拉顶丝(731),所述Y向移动板与所述X向移动板之间设有Y向滑轨导向机构(732);
Z向移动座(741)和与所述Y向移动板相连的转接板,所述Z向移动座(741)与所述Y向移动板之间设有Z向滑轨导向机构(742),所述转接板设有与之螺纹连接的Z向推拉顶丝(743),以推动所述Z向移动座(741)沿Z轴移动;
与所述Z向移动座(741)转动连接的Z向转动板(751)和与所述Z向移动座(741)相连且用于推动所述Z向转动板(751)绕Z轴转动的Z向转动推拉顶丝(752);
与所述Z向转动板(751)通过偏摆支点(761)相连的偏摆板(762)和与所述Z向转动板(751)相连且用于推动所述偏摆板(762)绕所述偏摆支点(761)摆动的偏摆推拉顶丝(763),所述偏摆板(762)与所述Z向转动板(751)之间设有拉簧(764)。
说明书 :
一种望远镜主镜检测与标定系统
技术领域
背景技术
装夏克‑哈特曼(S‑H)系统并调好位置后,获取主镜的面型数据,通过对面型数据进行处理,
得到响应函数,进而与力促动器形成闭环,通过力促动器对主镜的面型进行调整校正。
和重复精度要求很高,另外,由于干涉仪和夏克‑哈特曼(S‑H)系统分别与主镜对准的难度
也较大,因此,进一步增加了检测的复杂性。
发明内容
所述主镜,以对所述主镜进行面型检测;当所述反射镜切入所述计算全息元件和所述干涉
仪之间时,所述反射镜遮挡所述干涉仪,并使所述主镜的焦点折转至所述夏克‑哈特曼标定
装置中,使所述夏克‑哈特曼标定装置对准所述计算全息元件和所述主镜,以便于对所述主
镜进行面型标定。
折转90度。
支撑组件设有用于触发所述限位开关的挡片;
动座沿Z轴移动;
有拉簧。
涉仪之间,或从计算全息元件和干涉仪之间切出。当反射镜从计算全息元件和干涉仪之间
切出时,可利用干涉仪和计算全息元件对主镜进行面型检测;当反射镜切入计算全息元件
和干涉仪之间时,可利用夏克‑哈特曼标定装置和计算全息元件来获取主镜的面型数据,以
便于根据该面型数据实现对主镜面型的标定。
繁切换干涉仪和夏克‑哈特曼(S‑H)系统来实现对面型的检测和标定,该望远镜主镜检测与
标定系统无需反复拆装干涉仪和夏克‑哈特曼标定装置,操作简单,而且,可以随时进行检
测和标定的切换,对反射镜的切换精度和重复精度要求不高;另外,只需要对干涉仪和夏
克‑哈特曼标定装置的位姿调整一次,使两者分别与主镜对准即可,后续的每次测量或标定
均无需再次调整干涉仪和夏克‑哈特曼标定装置的位姿,因此,进一步降低了操作的复杂性
和难度;进一步地,干涉仪的检测数据与夏克‑哈特曼标定装置获取的面型数据可以相互验
证,提高了系统的可靠性。
附图说明
发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
提供的附图获得其它的附图。
压圈、641为电机、642为螺母、65为导向杆、651为上限位座、66为直线轴承、661为卡环、67为
底座、68为限位开关、69为压簧、71为底板、721为X向推拉顶丝、722为X向滑轨导向机构、731
为Y向推拉顶丝、732为Y向滑轨导向机构、741为Z向移动座、742为Z向滑轨导向机构、743为Z
向推拉顶丝、751为Z向转动板、752为Z向转动推拉顶丝、761为偏摆支点、762为偏摆板、763
为偏摆推拉顶丝、764为拉簧。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例,都属于本发明保护的范围。
态的示意图。
2的结构及功能原理相同,本文不再赘述。
文不做具体限定。
间,来实现干涉仪3和夏克‑哈特曼标定装置4的切换工作,从而可实现对主镜1进行面型检
测和面型标定的分时工作。
切出。
息元件2可对主镜1进行面型检测。
于主镜1标定状态,通过夏克‑哈特曼标定装置4和计算全息元件2可获取主镜1的面型数据,
通过对夏克‑哈特曼标定装置4获取的面型数据进行处理,可得到响应函数,以便于根据该
响应函数通过力促器来对主镜1的面型进行校正,以实现对主镜1面型的标定。
通过准直镜及分色镜组41、反射镜5及计算全息元件2后到达主镜1,并沿原路返回至哈特曼
相机43,从而可获取主镜1的面型数据。
计算全息元件2和干涉仪3之间,或从计算全息元件2和干涉仪3之间切出。当反射镜5从计算
全息元件2和干涉仪3之间切出时,可利用干涉仪3和计算全息元件2对主镜1进行面型检测;
当反射镜5切入计算全息元件2和干涉仪3之间时,可利用夏克‑哈特曼标定装置4和计算全
息元件2来获取主镜1的面型数据,以便于根据该面型数据实现对主镜1面型的标定。
频繁切换干涉仪3和夏克‑哈特曼(S‑H)系统来实现对面型的检测和标定,该望远镜主镜检
测与标定系统无需反复拆装干涉仪3和夏克‑哈特曼标定装置4,操作简单,而且,可以随时
进行检测和标定的切换,对反射镜5的切换精度和重复精度要求不高;另外,只需要对干涉
仪3和夏克‑哈特曼标定装置4的位姿调整一次,使两者分别与主镜1对准即可,后续的每次
测量或标定均无需再次调整干涉仪3和夏克‑哈特曼标定装置4的位姿,因此,进一步降低了
操作的复杂性和难度;进一步地,干涉仪3的检测数据与夏克‑哈特曼标定装置4获取的面型
数据可以相互验证,提高了系统的可靠性。
遮挡干涉仪3的光路,并能够使夏克‑哈特曼标定装置4与主镜1之间的光路导通即可。
镜1的焦点位置折转90度。
镜5。
行设置的导向杆65,支撑组件与螺母642相连,同时,支撑组件与导向杆65滑动连接,导向杆
65用于对支撑组件进行限位和导向。
入或切出。
压簧69。
底座67相连,上限位座651和底座67分别设有限位开关68,支撑组件设有用于触发限位开关
68的挡片611,该望远镜主镜检测与标定系统还包括分别与电机641和限位开关68相连的控
制器,以使控制器根据限位开关68的触发信号控制电机641停止转动。
其接收到的触发信号控制电机641停止转动,从而使反射镜5停止移动,使反射镜5停留在切
入或切出的极限位置处。
制电机641停止转动,从而使反射镜5停止移动,使反射镜5停留在切出或切入的极限位置
处。
上,还包括用于调整计算全息元件2和干涉仪3的位姿的第一位姿调整装置,以使主镜1、计
算全息元件2和干涉仪3三者对准。
一位姿调整装置可以调整干涉仪3与计算全息元件2的相对位置,以使干涉仪3与计算全息
元件2对准,并且,
最小,并与设计分析的结果相一致,本文不做具体详述。
标定装置4与主镜1对准。
即可。
5,图4为本发明具体实施例所提供的望远镜主镜检测与标定系统中五维调整台的结构示意
图;图5为图4的剖视图。
向滑轨导向机构742、Z向转动板751、Z向转动推拉顶丝752、偏摆板762和偏摆推拉顶丝763
等。
轴移动,通过改变X向推拉顶丝721的旋拧方向,可改变X向移动板的移动方向。
动,通过改变Y向推拉顶丝731的旋拧方向,可改变Y向移动板的移动方向。
顶丝743推动Z向移动座741沿空间坐标系的Z轴移动,通过改变Z向推拉顶丝743的旋拧方
向,可改变Z向移动座741的移动方向。
间直角坐标系的Z轴转动。
点761摆动;偏摆板762与Z向转动板751之间设有拉簧764。
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本
发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。