[发明专利]大口径光学元件辅助装调方法

权利要求书

1.一种大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，包括：

将机械臂夹持的光学元件置入子系统的入射光轴，选取合适位置，保证主镜光斑落在探测器的可探测到范围内；

通过改变所述探测器在入射光轴上的前后位置，使所述探测器上的像点只有大小的变化，以确定所述探测器与待装调子系统主镜的光轴同轴；

利用曲率传感获得单侧离焦星点像的波前信息，结合灵敏度矩阵建立像差空间与机械臂关节空间的映射关系：AΔD＝ΔZ (1)，

并以此解算获得所述机械臂的移动量ΔD，对所述机械臂进行调整；其中，A为灵敏度矩阵、ΔZ为单侧离焦星点像图各项指标系统变化量；

具体解算过程如下：

其中u₁…u_N为所述机械臂中各关节的转动量、P为所述单侧离焦星点像的周长、W为所述单侧离焦星点像的二阶矩、e为所述单侧离焦星点像信息熵、c为所述单侧离焦星点像沿两个方向的光强相关度；

对A进行奇异值分解，A＝UΣV^T，

其中，∑＝diag(λ₁,λ₂,…,λ_l)为A的奇异值，U、V为分解得到的两个酉矩阵；

2.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用曲率传感获得所述像差空间的所述单侧离焦星点像的波前信息。

3.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用所述单侧离焦星点像周长P表征离焦程度，其求解表达式为：

其中，N_x为水平轮廓的像元数，N_y为竖直轮廓的像元数，N_xy为斜方向的像元数，周长P为这些像元数的加权总和。

4.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用椭圆的长轴l方向表征所述单侧离焦星点像像散的方向，用所述椭圆长轴l与短轴w的比获得所述单侧离焦星点像像散的大小E，其求解表达式为：

E＝l/w (3)。

5.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用所述单侧离焦星点像的光强沿两个方向的相关度c表征其偏心程度，其求解表达式为：

c＝cov(D,D^T) (4)

其中，D为单侧离焦星点像矩阵。

6.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用信息熵e来表征像的无序化程度，设所述单侧离焦星点像灰度值v_i有n种取值(i＝1,2.....n)，对应出现的概率为P₁，P₂，…P_n，根据熵的定义得出其求解表达式为：

7.根据权利要求1所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，利用所述单侧离焦星点像的二阶矩W表征图像灰度值的纹理特征，其求解表达式为：

其中，f(x)为图像灰度值；

E(x)为横坐标的中心值；

x为横坐标；

a、b为探测器板面的极限值。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的大口径光学元件辅助装调方法，其特征在于，在所述探测器前加入不同波长滤光片，以适应各波段光学件的装调需求。