[发明专利]柱面镜光学定轴系统及方法

权利要求书

1.柱面镜光学定轴系统，其特征在于：包括姿态调整工装、镜框、光学定心仪、CCD相机以及PC机；

所述姿态调整工装设置在车床回转轴上，所述镜框固定在姿态调整工装的一端，所述光学定心仪位于镜框的出射窗口的正前方，且与CCD相机的一端连接；所述CCD相机的另一端与PC机连接；镜框内固定有柱面镜，柱面镜的柱面朝向光学定心仪，与柱面的相对面为B面。

2.基于权利要求1所述的柱面镜光学定轴方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】寻找柱面镜的平面自准直像点：

1.1】将光学定心仪调焦到柱面镜B面的球心像位置，成在光学定心仪上的像点即为柱面镜的平面自准直反射像点；

根据柱面镜的类型通过以下几种方式确定B面的球心像位置：

平凸柱面镜的B面球心像的位置L：

平凹柱面镜的B面球心像的位置L：

R_b为B面的曲率半径，R_a为柱面的曲率半径，N为柱面镜的材料折射率，d为柱面镜的中心厚度；

1.2】将找到的平面自准直反射像点通过CCD相机显示在PC机上；调整姿态控制工装，并观察PC机上的平面自准直反射像点，直至平面自准直反射像点的运动轨迹由划大圆逐渐变为划小圆；

2】寻找柱面镜的柱面自准直像：

2.1】将光学定心仪调焦到柱面镜的柱面曲率中线位置，成在光学定心仪上的像点即为柱面镜的一次柱面自准直像(直线)，通过CCD相机在PC机找到柱面镜一次柱面自准直像，并读取此时柱面镜一次柱面自准直像在光学定心仪上的位置L1；

2.2】将车床回转轴旋转180度，光学定心仪保持不变，成在光学定心仪上的像点即为柱面镜的二次柱面自准直像，通过CCD相机在PC机找到柱面镜二次柱面自准直像，并读取此时柱面镜二次柱面自准直像在光学定心仪上的位置L2；

2.3】将光学定心仪的测微目镜十字丝调整在(L1+L2)/2位置；

2.4】调整姿态调整工装，通过CCD相机在PC机上观察，直到柱面镜的一次柱面自准直像和二次柱面自准直像的中心与测微目镜十字丝的中心重合；

3】执行步骤1】，直至柱面镜的自准直反射像点的运动轨迹由划大圆逐渐变为划小圆甚至接近静止不动，柱面镜的柱面自准直像与测微目镜的十字丝的中心重合，此时柱面镜的光轴与车床回转轴重合。