[发明专利]基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法

权利要求书

1.一种基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，该装调方法包括以下步骤：

1)根据光学系统特点和光机结构形式选择光学系统装调检测光路相对设计文件的旋转角度；

2)根据光学元件结构尺寸和重量，选择光学系统中基准元件和需调整元件的自由度，并设计调整基准原件的固定形式和需调整元件自由度的调整机构；

3)按照选择的光学系统装调检测光路所处方位和各需调整元件调整机构的定量特点，通过光学设计软件中坐标变换实现与装调检测光路一致的双向光路模型；

4)按照需调整自由度的调整机构形式分析各自由度对系统检测结果的灵敏度，并按照失调形式建立灵敏度矩阵M；

5)对灵敏度矩阵进行条件数分析，根据分析结果对灵敏度矩阵中的自由度进行分组，确定调整次序和组合；

6)搭建自准直干涉检测光路，检测实际检测系统的多视场波像差；

7)根据检测结果判断多视场波像差决定的系统像质是否满足要求，并在满足要求时结束装调。

2.根据权利要求1所述的基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，所述步骤4)中灵敏度矩阵M的建立过程如下：

A.光路实际建模模型中各调整自由度按照实际失调形式分别引入失调量δx_n，n代表不同自由度，并分别计算失调量引入后的波像差数值，波像差数值以Zernike系数中代表初级像差的系数代表；

B.将得到的失调后的Zernike系数与理想状态下的Zernike系数相减得到Zernike系数的变化量δz_m，计算δz_m/δx_n得到的即为灵敏度矩阵M。

3.根据权利要求2所述的基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，所述的波像差数值为Zernike系数的第4至第9项。

4.根据权利要求3所述的基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，所述当步骤7)中系统像质不满足要求时，对分组后的灵敏度矩阵分别进行SVD奇异值分解，根据奇异值分解结果计算灵敏度矩阵的伪逆矩阵，根据步骤6)中得到的多视场波像差数据解算各组失调量自由度的失调量数据，并按照计算结果先后对各分组的失调自由度进行相应调整，然后回到步骤6，直至多视场波像差决定的系统像质满足要求为止。

5.根据权利要求1所述的基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，光学系统中结构尺寸较大、重量较重的元件不易于进行调整，选其作为基准原件，其他光学元件从姿态和位置上向基准原件靠拢。

6.根据权利要求1所述的基于实际光学系统装调检测光路的计算机辅助装调方法，其特征在于，为保证系统建模时旋转点选择的准确性，调整机构在结构上应使光学元件移动的旋转轴进行准确定位。