[发明专利]大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置及其方法

说明书

大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置及其方法，检测装置安装在望远镜相邻的三块反射面上，其特征在于，其中两个相邻的第一反射面与第二反射面上分别固定有第一反射镜与第二反射镜；第三反射面上固定有点光源，该点光源的光束经过小分光棱镜、小型望远镜与大分光棱镜，分成两束，分别达到所述的第一反射镜与第二反射镜；所述CCD相机和点光源关于小分光棱镜共轭，且同时位于小型望远镜的焦平面上；所述点光源和CCD相机分别与计算机相连。此种方法简单，成本低，这种用一个光电角度测量系统同时测量相邻三块反射面角度的变化量可以有效地减少随机误差的影响，提高检测精度。

技术领域

本发明涉及一种大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置，属于光电检测技术领域中一种对角度进行检测的装置。本发明还涉及这种检测装置的检测方法。

背景技术

对于大型或极大型的望远镜来说，其中都采用了反射面拼接技术。为了能使望远镜的面型达到使用要求，需要使用传感器时时监控相邻反射面角度的变化情况，并根据此监控结果对望远镜的反射面进行合理的补偿。而大型或极大型望远镜的往往由几十甚至成百上千个反射面组成，因此需要大量的角度传感器。这样不仅会增加成本，增大望远镜系统的重量，且由于每个角度传感器的测量基准不同，所以精度不高。

在已有的技术中，与本发明最为接近的已有技术是：对于拼接镜面的常规角度测量方法，如图1所示：包括两两相邻的反射面三个反射面（反射面1-1，反射面1-2，反射面1-3），每两个反射面的交线上横跨着一个角度传感器（角度传感器1-4，角度传感器1-5，角度传感器1-6）。此方法是最常用的方法，如由中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所承担研制LAMOST望远镜就是用此方法。

已有的拼接镜面动态角度检测方法质量重，成本高，维护保养不便，且由于每一个角度传感器的测量基准不同导致最终的测量精度低。

为了克服已有技术存在的缺点，需要特设计一种可以同时检测相邻的两两接触的三个反射面相对角度变化方法。

发明内容

本发明对方目的是提供一种大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置，属于光电检测技术领域。本发明还提供这种检测装置的检测方法。要解决的技术问题是：用一个光电角度传感器同时检测两两相邻的三个反射面的相对角度变化量。

完成上述发明任务的技术方案是：一种大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置，检测装置安装在相邻的三块反射面上，其特征在于，其中两个相邻的反射面（第一反射面与第二反射面）上分别固定有第一反射镜与第二反射镜；第三块反射面上固定有点光源，该点光源的光束经过小分光棱镜、小型望远镜与大分光棱镜，分成两束，分别达到所述的第一反射镜与第二反射镜；所述CCD相机和点光源关于小分光棱镜共轭，且同时位于小型望远镜的焦平面上；所述点光源和CCD相机分别与计算机相连。

所述的第一反射镜与第二反射镜反射回来的光束分别经过大分光棱镜、小型望远镜、小分光棱镜进入CCD相机。

所述第一反射镜与第二反射镜法线方向互不垂直，且不能与反射面的交线AO平行。

换言之，本发明的点光源经过小型望远镜；后的出射光同时照亮互不垂直的两个反射镜，每个反射镜反射回来的光斑同时包含其所对应的反射面沿着两个交线旋转的角度信息。通过计算机处理所采集到的光斑，最终可求解出这三个反射面相互之间的角度变化量。

完成本申请第二个发明任务的技术方案是，上述大型拼接望远镜反射面相对角度变化的检测装置的工作方法，其特征在于，步骤如下，

第一步，搭建权利要求1所述的装置；

第二步，标定光斑在CCD相机上的偏移量与反射面角度变化量的关系：

让第一反射面绕交线AO旋转；

记录光斑在CCD相机上的偏移方向；