[发明专利]一种基于相位恢复技术的大型光学镜面在位检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测试装置，特别是涉及一种针对大型光学镜面或光学系统采用基于相位恢复技术的大型光学镜面在位检测装置。

背景技术

大型光学反射镜面是空间技术、卫星光学侦察技术以及天文观测技术中最为关键的光学元件。随着空间技术和军事技术的发展，对大口径反射镜面的需求越来越多，口径要求越来越大，精度要求越来越高。目前世界上已经有口径在8-10m的天文望远镜投入使用。为保证大型光学镜面的加工精度，在加工过程中需要经常对大型光学镜面的面形进行检测，以便根据测量结果及时修正加工方案，确保最终达到所要求的面形精度。

目前进行镜面面形测量的主要仪器有波面干涉仪，波面干涉仪是利用干涉原理进行测量，可以实现面形的高精度检测，但是该设备对测量的环境要求高，对振动和空气扰动比较敏感，一般难以实现加工现场的面形检测。因此一般为了进行检测，需要把被加工光学零件从加工机床上卸下，然后再装到检测设备上。由于大镜体积大，质量也大，搬运困难，检测操作难度大，时间长；特别是在后续精加工阶段，加工量很少，加工时间短，而检测频繁，在检测上耗费大量时间，极大的影响了加工效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种直接对在机床上加工的大型光学镜的镜面进行在位检测的基于相位恢复技术的大型光学镜面在位检测装置。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：包括激光源、数码相机、分光棱镜、带支架的平台和计算机，所述激光源、数码相机和分光棱镜都安装在平台上；所述分光棱镜安装在激光源的正前方，并与激光源的光的射出方向呈45度夹角；所述数码相机安装在激光源的一侧，且与分光镜按照光学成像原理布置；所述计算机装载专用软件，通过电缆(11)与激光源、数码相机和平台的支架的运动机构电连接；所述平台的正前方，在固定在机床夹具上的被测非球面镜的上方，安装反射镜支架，反射镜支架横梁上安装反射镜，反射镜与激光源的射线呈45度夹角。

所述平台安装在支架顶部，支架安装沿X、Y、Z轴平移和绕Y、Z轴转动的受计算机控制的五自由度运动机构，运动机构与计算机用电缆电连接。

所述反射镜支架为移动式门架结构。

所述反射镜采用平面镜，呈45度夹角安装在反射镜支架横梁上，反射镜与反射镜支架之间安装有夹角调整固定机构。

所述数码相机的分辨率不低于100万象素。

所述激光源的波长为400nm-760nm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在加工机床上直接进行检测，测量时不需要反复拆装正在加工的大型光学镜，节省加工和检测时间。适合于大型光学镜生产企业、科研和检测单位使用。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图；

图2为为图2的A向放大视图；

图中：1-激光源，2-数码相机，3-分光棱镜，4-平台，5-支架，6-反射镜，7-机床，8-被测非球面镜，9-反射镜支架，10-计算机，11-电缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参照附图，本发明包括激光源1、数码相机2、分光棱镜3、带支架5的平台4和计算机10，所述激光源1、数码相机2和分光棱镜3都安装在平台4上；所述分光棱镜3安装在激光源1的正前方，并与激光源1的光的射出方向呈45度夹角；所述数码相机2安装在激光源1的一侧，且与分光镜3按照光学成像原理布置；所述计算机10装载专用软件，通过电缆11与激光源1、数码相机2和平台4的支架5的运动机构电连接；所述平台4的正前方，在固定在机床7夹具上的被测非球面镜8的上方，安装反射镜支架9，反射镜支架9横梁上安装反射镜6，反射镜6与激光源1的射线呈45度夹角。

三维坐标系设置：激光源1的光源的射线为X轴，同时垂直于地面和X轴的为Z轴，Y轴是在X轴的水平面上且垂直于X、Z两轴的直线，三轴的原点设在激光源1的光源出口处。

所述平台4安装在支架5顶部，支架5安装沿X、Y、Z轴平移和绕Y、Z轴转动的受计算机10控制的五自由度运动机构，运动机构与计算机10用电缆11电连接。

所述反射镜支架9为移动式门架结构。

所述反射镜6采用平面镜，呈45度夹角安装在反射镜支架9横梁上，反射镜6与反射镜支架9之间安装有夹角调整固定机构。

所述数码相机2的分辨率不低于100万象素。

所述激光源1的波长为400mm-760nm。