[发明专利]焦距测量和焦面位置校准的装置、系统及方法

权利要求书

1.一种焦距测量和焦面位置校准的装置，用于对被测牛顿式反射式准直系统的焦距进行测量以及对焦面位置进行校准，所述被测牛顿式反射式准直系统包括：牛顿式反射式准直系统外框架、牛顿式反射式准直系统次境和牛顿式反射式准直系统主镜，其特征在于，所述装置包括：激光测距装置、分束镜、目标靶板、照明光源、电控平移台、驱动控制器和控制器；

所述激光测距装置用于测量等效焦面位置到所述牛顿式反射式准直系统主镜的距离；

所述分束镜具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第三接口的位置分别与所述第一接口的位置、所述第三接口的位置成90度正交；所述第一接口用于与所述牛顿式反射式准直系统外框架连接，所述第二接口与所述激光测距装置连接，所述第三接口与所述电控平移台的底板相连接；

所述目标靶板和所述照明光源均设置在所述电控平移台的可移动部分，且所述照明光源放置在能够将所述目标靶板全部照亮且各个位置受光均匀的位置，所述目标靶板用于为所述被测牛顿式反射式准直系统的焦面提供测试所用图案；

所述控制器分别与所述激光测距装置和所述驱动控制器连接，所述驱动控制器与所述电控平移台连接，所述控制器用于采集在低温和低气压条件下，所述激光测距装置测量等效焦面位置到所述牛顿式反射式准直系统主镜的测距数据，根据所述测距数据计算所述被测牛顿式反射式准直系统的当前焦距值；根据所述当前焦距值计算得到对应目标焦面位置；根据所述被测牛顿式反射式准直系统的当前焦面位置和所述目标焦面位置的差值计算得到所述电控平移台的移动距离，并将所述移动距离作为驱动指令发送至所述驱动控制器；通过所述驱动控制器控制所述电控平移台在所述被测牛顿式反射式准直系统的焦面移动至所述目标焦面位置。

2.一种焦距测量和焦面位置校准的系统，其特征在于，包括权利要求1所述的装置以及热真空试验设备，所述热真空试验设备与被测牛顿式反射式准直系统相连接，用于为所述被测牛顿式反射式准直系统测试提供模拟太空的低温和低气压条件。

3.一种焦距测量和焦面位置校准的方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1中焦距测量和焦面位置校准的装置中的控制器，所述方法包括：

采集在低温和低气压条件下，激光测距装置测量等效焦面位置到牛顿式反射式准直系统主镜的测距数据；

根据所述测距数据计算被测牛顿式反射式准直系统在环境发生变化前的第一焦距值和在环境发生变化后的第二焦距值；

根据所述第一焦距值和所述第二焦距值，计算得到目标靶板的位置变化量；

根据所述目标靶板的位置变化量计算得到电控平移台的驱动信号脉冲数；

将所述驱动信号脉冲数发送至驱动控制器，通过所述驱动控制器控制所述电控平移台在所述被测牛顿式反射式准直系统的焦面移动至目标焦面位置。