[发明专利]适用于多波段共光路望远镜的平行差测量方法

摘要

本发明公开了一种适用于多波段共光路望远镜的平行差测量方法，属于光学测量领域。本发明首先利用双胶合工装镜以及现有的带有玻罗板的平行光管及测量显微镜，测量得到被测多波段望远镜与工装镜的组合焦距；然后再利用组合焦距公式以及平行差计算公式解算得到被测多波段望远镜的平行差。本发明解决了多波段望远镜的平行差测量问题,同时具有测量方法简单，适用范围广的特点。

主权项

一种适用于多波段共光路望远镜的平行差测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：第一步：安装工装镜，所述工装镜(5)为一可见光波段的双胶合透镜，其中第一透镜为球面负透镜，第二透镜为球面正透镜，第一透镜位于光线入射端，第二透镜位于光线出射端，沿光线入射方向到出射方向的球面依次为第一球面(5‑1)，第二球面(5‑2)，第三球面(5‑3)及第四球面(5‑4)；将工装镜(5)通过其镜筒与被测多波段望远镜(4)的镜筒螺纹相连，使第一透镜面向被测多波段望远镜(4)的目镜(4‑2)，通过控制两者镜筒的加工精度保证工装镜(5)与被测多波段望远镜(4)同轴，通过在被测多波段望远镜(4)的目镜(4‑2)与第一透镜之间加装隔圈的方式，使所述目镜(4‑2)后表面顶点到第一球面(5‑1)顶点的距离S达到设计值，由此构成组合光学系统(6)；第二步：搭建组合焦距测量装置，首先将一个带有玻罗板(3‑1)的透射式平行光管(3)放置在光学平台(1)上，平行光管(3)的导轨(2)与光学平台(1)固连，平行光管(3)的口径大于被测多波段望远镜(4)的物镜(4‑1)口径，平行光管(3)的焦距应为所述组合光学系统(6)焦距的3～5倍；将第一五维可调光学支架(8)和第二五维可调光学支架(9)置于平行光管(3)的导轨(2)上且两者均能够沿导轨(2)滑动，组合光学系统(6)固定在第一五维可调光学支架(8)的平台上，所述被测多波段望远镜(4)的物镜(4‑1)面向平行光管(3)的物镜(3‑2)，调节第一五维可调光学支架(8)，直至目测组合光学系统(6)的光轴与平行光管(3)的光轴重合；测量显微镜(7)固定在第二五维可调光学支架(9)的平台上，且测量显微镜(7)的物镜面向所述第四球面(5‑4)，通过调节第二五维可调光学支架(9)，直至目测测量显微镜(7)的光轴与组合光学系统(6)的光轴重合，测量显微镜(7)的物镜前表面顶点到第四球面(5‑4)的顶点距离L等于测量显微镜(7)的工作距离与工装镜(5)的后截距之和；第三步：打开平行光管(3)的电源，沿导轨(2)滑动第二五维可调光学支架(9)，直到在测量显微镜(7)中观测到玻罗板(3‑1)的清晰像；在测量显微镜(7)的视场内选取间距最大的一对刻线作为测量目标，旋动测量显微镜(7)的手轮，使测量显微镜(7)的标识分划十字对准测量目标的一条刻线，记录此时测量显微镜(7)的读数A，再旋动测量显微镜(7)的手轮，使测量显微镜(7)的标识分划十字对准测量目标的另一条刻线，再记录此时测量显微镜(7)的读数B；计算读数A与读数B之差，获得测量目标的间距值y'；根据公式(1)计算组合光学系统(6)的焦距f₁'：${f_1}^{\′}=\frac{y^{\′}}{\mathrm{\βy}}{f_2}^{\′}---\left(1\right)$式中，y为在玻罗板上与y'具有物像关系的一对刻线的间距，β为测量显微镜(7)的垂轴放大率，f₂'为平行光管(3)的焦距；第四步：计算被测多波段望远镜(4)的平行差θ。4.1根据组合焦距公式(2)计算被测多波段望远镜(4)的焦距f₃'：$\frac{1}{{f^{\′}}_3}+\frac{1}{{f^{\′}}_4}-\frac{d_1}{{f^{\′}}_3{f^{\′}}_4}=\frac{1}{{f_1}^{\′}}---\left(2\right)$式中，f'₄为工装镜(5)的焦距，d₁为被测多波段望远镜(4)的像方主面与工装镜(5)的物方主面的间距；4.2根据组合焦距公式(3)计算多波段望远镜(4)的物镜(4‑1)的像方主面与目镜(4‑2)物方主面的距离d₂$\frac{1}{{f^{\′}}_5}+\frac{1}{{f^{\′}}_6}-\frac{d_2}{{f^{\′}}_5{f^{\′}}_6}=\frac{1}{{f_3}^{\′}}---\left(3\right)$式中，f'₅为被测多波段望远镜(4)的物镜(4‑1)的焦距，f'₆为被测多波段望远镜(4)的目镜(4‑2)的焦距；4.3依据公式(4)计算被测多波段望远镜(4)的平行差θ：式中，D_目为多波段望远镜(4)的目镜(4‑2)的口径；d₀为多波段望远镜(4)的物镜(4‑1)像方焦面与目镜(4‑2)物方焦面重合时两者主面的间隔。