一种大口径大径厚比反射镜面形自准直检测装置及方法

摘要

本发明提出了一种大口径大径厚比反射镜面形自准直检测装置，包括光源与聚光镜光轴同轴，聚光镜放置在光源的传播方向，分划板放在光源的像平面处，分光镜放置在分划板之后，光源提供的参考光经分光镜反射后向右传播至转折镜，物镜放置在转折镜之后，物镜和参考光的光轴同轴，参考光入射到被测反射镜后经反射先后经物镜、转折镜、分光镜后向左传播至电耦合器；一维旋转基座承载面形支撑调整机构，被测反射镜位于面形支撑调整机构上，面形支撑调整机构对被测反射镜进行局部调整，用以实现对被测反射镜在水平面内的平移和绕竖直轴的一维旋转，进而实现对被测反射镜的整个面形的扫描测量。本发明还提出一种大口径大径厚比反射镜面形自准直检测方法。

主权项

一种大口径大径厚比反射镜面形自准直检测方法，使用大径厚比反射镜面形自准直检测装置，所述自准直检测装置包括：光源、聚光镜、分划板、分光镜、转折镜、物镜、面形支撑调整机构、一维旋转基座、电荷耦合器件，光源与聚光镜光轴同轴，聚光镜放置在光源的传播方向，分划板放在光源的像平面处，分光镜放置在分划板之后，光源提供的参考光经分光镜反射后向右传播至转折镜，物镜放置在转折镜之后，物镜和参考光的光轴同轴，参考光入射到被测反射镜后经反射先后经物镜、转折镜、分光镜后向左传播至电荷耦合器件；一维旋转基座承载面形支撑调整机构，被测反射镜位于面形支撑调整机构上，面形支撑调整机构对被测反射镜进行局部调整，用以实现对被测反射镜在水平面内的平移和绕竖直轴的一维旋转，进而实现对被测反射镜的整个面形的扫描测量；其特征在于该方法包括以下步骤：步骤S1：在多点支撑上粗调整被测反射镜的镜面，用三坐标测量被测反射镜，使被测反射镜的面形均方根小于10μm；步骤S2：以被测反射镜的面形的一个区域为基准，以后测量角度均是被测反射镜的镜面与该参考平面的夹角；用霍夫算法定位电荷耦合器件上的十字丝，进而确定十字丝中心点；使用自准直检测装置检测被测反射镜，根据十字丝在电荷耦合器件视场中的位置来计算检测区域内的被测反射镜的镜面的法向量；步骤S3：控制一维旋转基座进行等距离移动和绕竖直方向的转动，即对整个被测反射镜沿x轴、y轴两个方向进行等间隔的扫描测量，扫描后得到被测反射镜的法向量矩阵步骤S4：由被测反射镜的法向量矩阵的每个法向量确定一个对应测量区域的平面；步骤S5：假定在测量区域内被测的平面内设定被测反射镜中的某个测量点垂度为零点，按递推公式计算其他测量点相对于该零点的垂度，得到整个扫描区域内被测反射镜的面形。