具坐標系0ΧΥΖ的0Z軸，并測量主鏡鏡座安裝面在工 具坐標系0ΧΥΖ中的Z向坐標;保持主鏡鏡座位置不變，用三坐標測量儀的探頭測量中空主鏡 外圓面至少三個不同點在工具坐標系0ΧΥΖ中的坐標，并依此解算出中空主鏡中心軸線在工 具坐標系0ΧΥΖ的X向坐標。
[0035] 步驟2:保持主鏡鏡座位置不變，在主鏡鏡面上測量任意一點在工具坐標系0ΧΥΖ中 的X向坐標和Z向坐標;在工具坐標系0ΧΥΖ的0X方向，計算主鏡鏡面上測量點相對中空主鏡 中心軸線的差值;在工具坐標系0ΧΥΖ的0Z方向，計算主鏡鏡面上測量點相對主鏡鏡座安裝 面的差值。
[0036] 步驟3:利用步驟2得到的鏡面測量點相對中空主鏡中心軸線的差值，以及主鏡鏡 面的曲面方程，得到鏡面測量點的失高值，即鏡面測量點與主鏡頂點在工具坐標系0ΧΥΖ的 oz方向的距離。
[0037] 步驟4:利用步驟2得到的鏡面測量點相對主鏡鏡座安裝面的差值，以及步驟3得到 的鏡面測量點的失高值，得到主鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離。
[0038] 步驟5:將裝配有次鏡、次鏡鏡座、中空主鏡以及主鏡鏡座的鏡筒平置于坐標測量 儀的測量平臺上，使主鏡鏡座安裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系0ΧΥΖ的0Z軸；測量次鏡 頂點與主鏡鏡座安裝面的距離，因為次鏡頂點是實際可觸及的點，采用現有方法可以容易 得到次鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離。
[0039] 步驟6:根據步驟4得到的主鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離，以及步驟5得到的次 鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離，得到主鏡頂點與次鏡頂點距離。主鏡頂點與次鏡頂點距 離即主次鏡光學間隔，將測量得到的主次鏡光學間隔與理論設計值進行比較，可以指導該 系統精密裝調。
[0040] 而在本實施例的具體的測量操作中，采用以下步驟：
[0041] 步驟1:將固定有中空主鏡的主鏡鏡座平置于坐標測量儀的測量平臺上，使主鏡鏡 座安裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系0ΧΥΖ的0Z軸，并測量主鏡鏡座安裝面在工具坐標系 0ΧΥΖ中的Z向坐標;測量中空主鏡外圓面至少三個不同點在工具坐標系0ΧΥΖ中的坐標，并解 算出中空主鏡中心軸線在工具坐標系0ΧΥΖ的X向和Y向坐標;從而得到中空主鏡中心軸線與 主鏡鏡座安裝面交點在工具坐標系0ΧΥΖ的三向坐標，并以中空主鏡中心軸線與主鏡鏡座安 裝面交點為原點建立工件坐標系0' X' Y' Z'，工件坐標系0' X' Y' Z '三軸與工具坐標系0ΧΥΖ三 軸對應平行。
[0042] 步驟2:保持主鏡鏡座位置不變，在主鏡鏡面上測量任意一點在工件坐標系O'X'Y' Ζ '中的X '向坐標和Ζ '向坐標，本實施例中測量點的在工件坐標系0 ' X ' Υ ' Ζ '中的X '向坐標為 113·809，Ζ'向坐標為62.046。
[0043] 步驟3:利用步驟2得到的鏡面測量點在工件坐標系Ο'Χ'Υ'Ζ'中的X'向坐標，以及 主鏡鏡面的曲面方程，得到鏡面測量點的失高值；
[0044] 本實施例中的主鏡鏡面曲面方程為：
[0045]
'其中 c = 2.47537X10-3、k = -l
[0046] 將X'向坐標113.809代入上述主鏡鏡面曲面方法，得到鏡面測量點的失高值為 16.031。
[0047] 步驟4:根據步驟2得到的鏡面測量點在工件坐標系O'X'Y'Z'中的Z'向坐標 62.046,以及步驟3得到的鏡面測量點的失高值16.031，得到主鏡頂點在工件坐標系Ο'Χ'Υ' Ζ'中的Ζ'向坐標為46.015,即為主鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離。
[0048] 步驟5:將裝配有次鏡、次鏡鏡座、中空主鏡以及主鏡鏡座的鏡筒平置于坐標測量 儀的測量平臺上，使主鏡鏡座安裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系0ΧΥΖ的0Ζ軸；測量次鏡 頂點與主鏡鏡座安裝面的距離為209.305。
[0049] 步驟6:根據步驟4得到的主鏡頂點在工件坐標系0 'Χ'Υ'Ζ'中的Ζ'向坐標46.015， 以及步驟5得到的次鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離209.305,得到主鏡頂點與次鏡頂點距 離為 163.29。
[0050] 采用本發明的方法可進一步指導該系統精密裝調，具有客觀性，解決了含有中空 主鏡的折反光學系統光學間隔無法定量測量的問題，與目前的裝調方法相比較，提高了裝 調精度，適用于各類型的含有中空主鏡的折反光學系統光學間隔的精密裝調。
【主權項】
1. 一種用于含有中空主鏡的折反系統光學間隔的測定方法，其特征在于:包括以下步 驟： 步驟1:將固定有中空主鏡的主鏡鏡座平置于坐標測量儀的測量平臺上，使主鏡鏡座安 裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系OXYZ的0Z軸，并測量主鏡鏡座安裝面在工具坐標系OXYZ 中的Z向坐標;測量中空主鏡外圓面至少三個不同點在工具坐標系OXYZ中的坐標，并解算出 中空主鏡中心軸線在工具坐標系OXYZ的X向坐標； 步驟2:保持主鏡鏡座位置不變，在主鏡鏡面上測量任意一點在工具坐標系OXYZ中的X 向坐標和z向坐標;在工具坐標系OXYZ的οχ方向，計算主鏡鏡面上測量點相對中空主鏡中心 軸線的差值;在工具坐標系OXYZ的0Z方向，計算主鏡鏡面上測量點相對主鏡鏡座安裝面的 差值； 步驟3:利用步驟2得到的鏡面測量點相對中空主鏡中心軸線的差值，以及主鏡鏡面的 曲面方程，得到鏡面測量點的失高值； 步驟4:利用步驟2得到的鏡面測量點相對主鏡鏡座安裝面的差值，以及步驟3得到的鏡 面測量點的失高值，得到主鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離； 步驟5:將裝配有次鏡、次鏡鏡座、中空主鏡以及主鏡鏡座的鏡筒平置于坐標測量儀的 測量平臺上，使主鏡鏡座安裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系OXYZ的0Z軸；測量次鏡頂點 與主鏡鏡座安裝面的距離； 步驟6:根據步驟4得到的主鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離，以及步驟5得到的次鏡頂 點與主鏡鏡座安裝面的距離，得到主鏡頂點與次鏡頂點距離。2. -種用于含有中空主鏡的折反系統光學間隔的測定方法，其特征在于:包括以下步 驟： 步驟1:將固定有中空主鏡的主鏡鏡座平置于坐標測量儀的測量平臺上，使主鏡鏡座安 裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系OXYZ的0Z軸，并測量主鏡鏡座安裝面在工具坐標系OXYZ 中的Z向坐標;測量中空主鏡外圓面至少三個不同點在工具坐標系OXYZ中的坐標，并解算出 中空主鏡中心軸線在工具坐標系OXYZ的X向和Y向坐標;從而得到中空主鏡中心軸線與主鏡 鏡座安裝面交點在工具坐標系OXYZ的三向坐標，并以中空主鏡中心軸線與主鏡鏡座安裝面 交點為原點建立工件坐標系0 ' X ' Y ' Z '，工件坐標系0 ' X ' Y ' Z '三軸與工具坐標系OXYZ三軸對 應平行； 步驟2:保持主鏡鏡座位置不變，在主鏡鏡面上測量任意一點在工件坐標系O'X'Y'Z'中 的X'向坐標和Ζ'向坐標； 步驟3:利用步驟2得到的鏡面測量點在工件坐標系Ο'Χ'Υ'Ζ'中的X'向坐標，以及主鏡 鏡面的曲面方程，得到鏡面測量點的失高值； 步驟4:根據步驟2得到的鏡面測量點在工件坐標系0^'中的2'向坐標，以及步驟3 得到的鏡面測量點的失高值，得到主鏡頂點在工件坐標系〇1^'中的2'向坐標； 步驟5:將裝配有次鏡、次鏡鏡座、中空主鏡以及主鏡鏡座的鏡筒平置于坐標測量儀的 測量平臺上，使主鏡鏡座安裝面垂直于坐標測量儀工具坐標系OXYZ的0Ζ軸；測量次鏡頂點 與主鏡鏡座安裝面的距離； 步驟6:根據步驟4得到的主鏡頂點在工件坐標系O'X'Y'Z'中的Z'向坐標，以及步驟5得 到的次鏡頂點與主鏡鏡座安裝面的距離，得到主鏡頂點與次鏡頂點距離。
【專利摘要】本發明提出一種用于含有中空主鏡的折反系統光學間隔的測定方法，本采用坐標測量儀對粘接好主鏡的主鏡鏡座進行測量，以主鏡外圓為測量基準得出了主鏡中心軸空間位置，并通過在主鏡鏡面上測量某一點，得出了主鏡頂點位置尺寸，通過與主鏡鏡座安裝面尺寸比較，得出了主鏡頂點至主鏡鏡座安裝面之間的距離尺寸，結合主鏡鏡座安裝面至次鏡頂點的尺寸距離，定量準確的得出了主次鏡光學間隔，可進一步指導該系統精密裝調，具有客觀性，解決了含有中空主鏡的折反光學系統光學間隔無法定量測量的問題，與目前的裝調方法相比較，提高了裝調精度，適用于各類型的含有中空主鏡的折反光學系統光學間隔的精密裝調。
【IPC分類】G01M11/02, G01B21/16
【公開號】CN105674934
【申請號】CN201610048037
【發明人】惠剛陽, 楊海成, 姜峰, 左曉舟, 劉欣, 張燕, 王章利, 王中強, 王智超
【申請人】西安應用光學研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月25日