CN109059807A - 一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置及测量方法，所述装置包括：经纬仪、测量反射镜支架、测量反射镜、旋转平移机构，所述测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时沿旋转平移机构平移。测量反射镜支架(2)可绕旋转平移机构(4)旋转，同时可沿旋转平移机构(4)平移。本发明的优点是：实现简单，可方便得到半封闭结构内的被测反射镜一和被测反射镜二之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
Description
技术领域
本发明涉及一种反射镜镜面平行度测量的装置，特别是一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置。
背景技术
在光学系统中，为了减小系统体积、多光路复合等目的，经常会使用多个平面反射镜折转光路。根据反射定律，反射镜的角度安装误差对光线光轴误差的影响是呈二倍关系的。因此，平面反射镜的安装精度以及反射镜之间的平行度对光学系统光轴精度的影响非常大。在实际的装调及测试过程中，需要对反射镜的安装精度进行精确测量和定标。
目前常用的反射镜安装精度测量方法是自准直法，经纬仪发出平行光，光轴与被测反射镜垂直，通过反射镜反射经纬仪的平行光，测量反射镜相对于经纬仪光轴的垂直度。然而，这种方法需要被测反射镜镜面与经纬仪光轴严格垂直。在实际工程应用中，反射镜经常安装于半封闭的外壳内，由于结构限制，经纬仪无法测量封闭结构内部的反射镜角度。这种情况下，通常依靠结构的尺寸链传递来间接保证内部反射镜的角度。但是，多个尺寸链之间的误差累积，使得反射镜的安装精度下降。
发明内容
本发明目的在于提供一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，解决现有装置无法直接测量半封闭结构内反射镜镜面平行度的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，所述装置包括：经纬仪、测量反射镜支架、测量反射镜、旋转平移机构，所述测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时沿旋转平移机构平移。
本发明的另一目的在于提供一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量方法，其特征在于，包括：测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时沿旋转平移机构平移。
本发明实现了以下显著的有益效果：
实现简单，装置包括：经纬仪、测量反射镜支架、测量反射镜、旋转平移机构，所述测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时沿旋转平移机构平移。可方便得到半封闭结构内的被测反射镜一和被测反射镜二之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
附图说明
图1一种半封闭结构内反射镜平行度测量装置的结构示意图。
图2一种半封闭结构内反射镜平行度测量装置的测试过程示意图。
附图标记示意
1.经纬仪 2.测量反射镜支架 3.测量反射镜 4.旋转平移机构
5.角度测量尺 6.半封闭结构 7.被测反射镜一 8.被测反射镜二
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例，正相反，发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。
请参照图1至图2，本发明的一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，包括：经纬仪1、测量反射镜支架2、测量反射镜3、旋转平移机构4，所述测量反射镜3安装于测量反射镜支架2的一端，测量反射镜支架2通过旋转平移机构4安装于经纬仪1上，测量反射镜支架2绕旋转平移机构4旋转，改变测量反射镜3的角度，同时沿旋转平移机构4平移。
在一个实施例中，还包括：角度测量尺5，所述角度测量尺5与旋转平移机构4安装在一起，经过预先标定，读出测量反射镜3镜面与经纬仪1出射光轴之间的夹角。
在一个实施例中，所述测量反射镜支架2是一个臂杆结构。
在一个实施例中，还包括被测组件。
在一个实施例中，所述被测组件包括半封闭结构6、被测反射镜一7、被测反射镜二8，用于：测量时，首先通过自准直方法将经纬仪1的光轴与被测组件中的被测反射镜一7的镜面垂直；转动经纬仪1，使其光轴与被测反射镜一7产生夹角α，光轴通过被测反射镜一7反射至被测反射镜二8；通过移动测量反射镜支架2，将测量反射镜3移动至被测反射镜二8的前面，使出射光轴经过被测反射镜一7和被测反射镜二8反射至测量反射镜3上；旋转测量反射镜支架2改变测量反射镜3的角度，同时在经纬仪1中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪1视场中心时，测量反射镜3与经过两个被测反射镜反射的经纬仪1光轴相互垂直，通过角度测量尺5读出测量反射镜3与经纬仪1出射光轴之间的夹角。
本发明还提供一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，包括：测量反射镜3安装于测量反射镜支架2的一端，测量反射镜支架2通过旋转平移机构4安装于经纬仪1上，测量反射镜支架2绕旋转平移机构4旋转，改变测量反射镜3的角度，同时沿旋转平移机构4平移。
在一个实施例中，还包括将角度测量尺5与旋转平移机构4安装在一起，经过预先标定，读出测量反射镜3镜面与经纬仪1出射光轴之间的夹角。
在一个实施例中，还包括安装被测组件的步骤，所述被测组件包括半封闭结构6、被测反射镜一7、被测反射镜二8，测量时，首先通过自准直方法将经纬仪1的光轴与被测组件中的被测反射镜一7的镜面垂直；转动经纬仪1，使其光轴与被测反射镜一7产生夹角α，光轴通过被测反射镜一7反射至被测反射镜二8；通过移动测量反射镜支架2，将测量反射镜3移动至被测反射镜二8的前面，使出射光轴经过被测反射镜一7和被测反射镜二8反射至测量反射镜3上；旋转测量反射镜支架2改变测量反射镜3的角度，同时在经纬仪1中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪1视场中心时，测量反射镜3与经过两个被测反射镜反射的经纬仪1光轴相互垂直，通过角度测量尺5读出测量反射镜3与经纬仪1出射光轴之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
在一个实施例中，若被测反射镜一7和被测反射镜二8严格平行，则β＝π/2。
在一个实施例中，若被测反射镜二8相对于被测反射镜一7之间存在逆时针方向夹角σ，则β＝π/2-2σ。
作为具体的实施例，所述测量反射镜支架是一个臂杆结构，测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架可绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时可沿旋转平移机构平移。角度测量尺与旋转平移机构安装在一起，经过预先标定，可精确读出测量反射镜镜面与经纬仪出射光轴之间的夹角。
测量时，首先通过自准直方法将经纬仪的光轴与被测组件中的被测反射镜一的镜面垂直；其次，转动经纬仪，使其光轴与被测反射镜一产生夹角α，光轴通过被测反射镜一反射至被测反射镜二；第三，通过移动测量反射镜支架，将测量反射镜移动至被测反射镜二的前面，使出射光轴经过被测反射镜一和被测反射镜二反射至测量反射镜上；第四，旋转测量反射镜支架改变测量反射镜的角度，同时在经纬仪中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪视场中心时，测量反射镜与经过两个被测反射镜反射的经纬仪光轴相互垂直。通过角度测量尺读出测量反射镜与经纬仪出射光轴之间的夹角β，根据反射定律，若被测反射镜一和被测反射镜二严格平行，则β＝π/2；若被测反射镜二相对于被测反射镜一之间存在逆时针方向夹角σ，则β＝π/2-2σ。
作为具体的实施例，本发明的一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，包括：经纬仪、测量反射镜支架、测量反射镜、旋转平移机构、角度测量尺、被测组件，其中被测组件包括半封闭结构、被测反射镜一、被测反射镜二。
所述测量反射镜支架是一个臂杆结构，测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架可绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时可沿旋转平移机构平移。角度测量尺与旋转平移机构安装在一起，经过预先标定，可精确读出测量反射镜镜面与经纬仪出射光轴之间的夹角。
测量时，首先通过自准直方法将经纬仪的光轴与被测组件中的被测反射镜一的镜面垂直；其次，转动经纬仪，使其光轴与被测反射镜一产生夹角α，光轴通过被测反射镜一反射至被测反射镜二；第三，通过移动测量反射镜支架，将测量反射镜移动至被测反射镜二的前面，使出射光轴经过被测反射镜一和被测反射镜二反射至测量反射镜上；第四，旋转测量反射镜支架改变测量反射镜的角度，同时在经纬仪中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪视场中心时，测量反射镜与经过两个被测反射镜反射的经纬仪光轴相互垂直。第五，通过角度测量尺读出测量反射镜与经纬仪出射光轴之间的夹角β，根据反射定律，若被测反射镜一和被测反射镜二严格平行，则β＝π/2；若被测反射镜二相对于被测反射镜一之间存在逆时针方向夹角σ，则β＝π/2-2σ。
根据上述公式，即可计算得到半封闭结构内的被测反射镜一和被测反射镜二之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
本发明实现了以下显著的有益效果：
实现简单，装置包括：经纬仪、测量反射镜支架、测量反射镜、旋转平移机构，所述测量反射镜安装于测量反射镜支架的一端，测量反射镜支架通过旋转平移机构安装于经纬仪上，测量反射镜支架绕旋转平移机构旋转，改变测量反射镜的角度，同时沿旋转平移机构平移。可方便得到半封闭结构内的被测反射镜一和被测反射镜二之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
根据本发明技术方案和构思，还可以有其他任何合适的改动。对于本领域普通技术人员来说，所有这些替换、调整和改进都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，包括：经纬仪(1)、测量反射镜支架(2)、测量反射镜(3)、旋转平移机构(4)，所述测量反射镜(3)安装于测量反射镜支架(2)的一端，测量反射镜支架(2)通过旋转平移机构(4)安装于经纬仪(1)上，测量反射镜支架(2)绕旋转平移机构(4)旋转，改变测量反射镜(3)的角度，同时沿旋转平移机构(4)平移。
2.根据权利要求1所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，还包括：角度测量尺(5)，所述角度测量尺(5)与旋转平移机构(4)安装在一起，经过预先标定，读出测量反射镜(3)镜面与经纬仪(1)出射光轴之间的夹角。
3.根据权利要求1所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，所述测量反射镜支架(2)是一个臂杆结构。
4.根据权利要求1所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，还包括被测组件。
5.根据权利要求4所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置，其特征在于，所述被测组件包括半封闭结构(6)、被测反射镜一(7)、被测反射镜二(8)，用于：测量时，首先通过自准直方法将经纬仪(1)的光轴与被测组件中的被测反射镜一(7)的镜面垂直；转动经纬仪(1)，使其光轴与被测反射镜一(7)产生夹角α，光轴通过被测反射镜一(7)反射至被测反射镜二(8)；通过移动测量反射镜支架(2)，将测量反射镜(3)移动至被测反射镜二(8)的前面，使出射光轴经过被测反射镜一(7)和被测反射镜二(8)反射至测量反射镜(3)上；旋转测量反射镜支架(2)改变测量反射镜(3)的角度，同时在经纬仪(1)中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪(1)视场中心时，测量反射镜(3)与经过两个被测反射镜反射的经纬仪(1)光轴相互垂直，通过角度测量尺(5)读出测量反射镜(3)与经纬仪(1)出射光轴之间的夹角。
6.一种半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，其特征在于，包括：测量反射镜(3)安装于测量反射镜支架(2)的一端，测量反射镜支架(2)通过旋转平移机构(4)安装于经纬仪(1)上，测量反射镜支架(2)绕旋转平移机构(4)旋转，改变测量反射镜(3)的角度，同时沿旋转平移机构(4)平移。
7.根据权利要求6所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，其特征在于，还包括将角度测量尺(5)与旋转平移机构(4)安装在一起，经过预先标定，读出测量反射镜(3)镜面与经纬仪(1)出射光轴之间的夹角。
8.根据权利要求7所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，其特征在于，还包括安装被测组件的步骤，所述被测组件包括半封闭结构(6)、被测反射镜一(7)、被测反射镜二(8)，测量时，首先通过自准直方法将经纬仪(1)的光轴与被测组件中的被测反射镜一(7)的镜面垂直；转动经纬仪(1)，使其光轴与被测反射镜一(7)产生夹角α，光轴通过被测反射镜一(7)反射至被测反射镜二(8)；通过移动测量反射镜支架(2)，将测量反射镜(3)移动至被测反射镜二(8)的前面，使出射光轴经过被测反射镜一(7)和被测反射镜二(8)反射至测量反射镜(3)上；旋转测量反射镜支架(2)改变测量反射镜(3)的角度，同时在经纬仪(1)中观察反射回来的自准直像，当自准直像在经纬仪(1)视场中心时，测量反射镜(3)与经过两个被测反射镜反射的经纬仪(1)光轴相互垂直，通过角度测量尺(5)读出测量反射镜(3)与经纬仪(1)出射光轴之间的夹角，从而得到两个被测反射镜镜面的平行度。
9.根据权利要求8所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，其特征在于，若被测反射镜一(7)和被测反射镜二(8)严格平行，则β＝π/2。
10.根据权利要求8所述的半封闭结构内反射镜镜面平行度测量装置的测量方法，其特征在于，若被测反射镜二(8)相对于被测反射镜一(7)之间存在逆时针方向夹角σ，则β＝π/2-2σ。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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