[发明专利]一种离轴三反光学系统装调方法

说明书

本发明提供了一种离轴三反光学系统总体设计与装调方法，属于离轴反射成像光学系统技术领域，所述离轴三反光学系统包括主镜、次镜、第一反射镜、第二反射镜、分色片、第一平面镜和第二平面镜，主镜、次镜、第一反射镜和第二反射镜的非反射面加工成抛光面，将次镜置于次镜的定位框中，其余镜片置于各自的定位调节装置中，选定主镜的定位调节装置的安装面为基准平面，确定其余各镜面中心与基准平面的相对高度差，以及各镜面中心参考点的定位尺寸，通过加工确定次镜的定位框和其余镜片定位调节装置的安装面和定位孔，再配合内调焦望远镜、经纬仪进行自准直，实现各镜片实时调节及精确定位，达到快速调节，降低调节难度，节省调节时间的目的。

技术领域

本发明属于离轴反射成像光学系统技术领域，具体涉及一种离轴三反光学系统总体设计与装调方法。

背景技术

离轴三反成像光学系统是空间遥感测量系统的重要组成部分，但因离轴三反成像光学系统具有凸高次非球面镜使用率高、各透镜相对独立且跨距大、各透镜空间可调节自由度多等特性，导致离轴三反成像光学系统装调时，出现各透镜相对精确位置难以确定、透镜空间姿态难以精确调节、透镜空间姿态调节不连续等现象。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种离轴三反光学系统总体设计方法，所述离轴三反光学系统包括主镜、次镜、第一反射镜、第二反射镜、分色片、第一平面镜和第二平面镜，将主镜、次镜、第一反射镜、第二反射镜的非反射面加工成抛光面，将次镜置于次镜的定位框中，使其余镜片置于各自的定位调节装置中，选定主镜的定位调节装置的安装面为基准平面，根据次镜的定位框的安装面和和除主镜外其余镜片的定位调节装置的安装面同基准平面的高度差，确定次镜的定位框的安装面和除主镜外其余镜片的定位调节装置的安装面位置，二次加工次镜的定位框的安装面和其余各镜片的定位调节装置的安装面以保证安装精度；以各镜片反射或透射面与其镜片中心线的交点在相应安装面上的投影点为各镜片的定位孔中心，二次加工次镜的定位框安装面定位孔和其余各镜片定位调节装置的安装面定位孔以保证定位精度，以便安装次镜的定位框和其余各镜片的定位调节装置。

优选的，所述定位调节装置包括镜框和带支架的法兰座，所述镜框下方设有第一微调旋钮，所述镜框悬置于法兰座上，通过所述第一微调旋钮可实现镜框± 3°的偏转，其偏转轴线经过镜框内的镜片的反射或透射面与镜片中心线的交点；所述法兰座的底面中心设有定位柱，侧面设有涡轮、蜗杆构成的微调机构，通过蜗杆端部的第二微调旋钮可实现法兰座±3°的偏转，所述镜框内的镜片的反射或透射面与镜片中心线的交点在法兰座底面的投影与法兰座底面的中心重合。

作为本发明的另一方面，本发明提供了一种离轴三反光学系统的装调方法，包括以下步骤：

步骤1、确定基准光轴及主镜、次镜、第二反射镜的理论位置；

将基准经纬仪与内调焦望远镜分别摆放于主镜和次镜的两侧进行自准直互瞄，保证基准经纬仪与内调焦望远镜的光轴共线并确定为基准光轴；保持基准经纬仪和内调焦望远镜状态不变，分别放置主镜的定位调节装置和次镜的定位框，旋转和垫高次镜的定位框，使基准经纬仪经次镜完成自准直，调节主镜的定位调节装置，使内调焦望远镜经主镜完成自准直，实现主镜和次镜共轴，此时主镜和次镜的位置即主镜和次镜的理论位置；在主镜和内调焦望远镜之间放置第二反射镜的定位调节装置，保持内调焦望远镜俯仰和方位角不变，并将内调焦望远镜垂直基准光轴平移1.4mm，调节第二反射镜的定位调节装置使内调焦望远镜完成自准直，则此时第二反射镜位置即第二反射镜的理论位置，同时保持基准经纬仪状态不变；

步骤2、确定分色片的理论位置；