[发明专利]数字化光轴的高精度复现装置

权利要求书

1.一种数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，包括：

基准点标定机构，所述基准点标定机构用于标定三个数字化光轴基准点的三维空间坐标；

激光器，所述激光器用于产生模拟光束，将光轴实体化；

小孔板，所述小孔板用于限制模拟光束的指向使其穿过第一个数字化光轴基准点，并将模拟光束的光斑形状转换成尺寸合适的规则光斑；

第一对准板，所述第一对准板用于限制模拟光束的指向使其穿过第二个数字化光轴基准点；

第二对准板，所述第二对准板用于判断复现光轴的误差；

高精度坐标约束机构，所述高精度坐标约束机构用于约束基准点的三维坐标，夹持和高精度切换基准点标定机构、小孔板、第一对准板和第二对准板；

以及，光场成像分析装置，所述光场成像分析装置用于对第一对准板所在处的光场成像，判断模拟光束是否同时穿过小孔板和第一对准板的中心坐标，以及用于对第二对准板所在处的光场成像，测量实体化光轴的复现误差。

2.根据权利要求1所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述小孔板、第一对准板和第二对准板为透光区域具有特殊图案的带孔屏。

3.根据权利要求2所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述特殊图案是通过超短脉冲激光精密加工的且尺寸精度优于5微米。

4.根据权利要求1所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述小孔板为通光孔呈质心位于几何中心的规则形状的小孔光阑。

5.根据权利要求4所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述规则形状为圆形、方形或正六边形。

6.根据权利要求4所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述小孔光阑为硬边光阑或软边光阑。

7.根据权利要求6所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述硬边光阑的通光孔尺寸与模拟光束传输距离相匹配，满足菲涅耳数远大于1，即通光孔外接圆半径其中λ为模拟光波长，L为小孔板与第二对准板的间距。

8.根据权利要求6所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述软边光阑为通光孔边缘具有锯齿结构的消衍射光阑；所述锯齿结构的齿形为方形、三角形、正弦形或高斯形等。

9.根据权利要求1所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述第一对准板和第二对准板为带有针孔且透光区域的质心与针孔中心重合的“十字”叉丝或同心环。

10.根据权利要求1所述的数字化光轴的高精度复现装置，其特征在于，所述高精度坐标约束机构可约束基准点标定机构、小孔板、第一对准板和第二对准板的中心位置，且基准点标定机构、小孔板、对准板相互切换后中心坐标的位置精度优于10微米。