福衛五號遙測取像儀之大口徑非球面反射鏡組製作

摘要

本文以福衛五號遙測取像儀之卡賽格林折反射式光學系統之大口徑非球面反射鏡組製作技術為主題，結合傳統拋光技術、CNC先進拋光製程及非球面鏡檢測技術，開發高效率的大口徑非球面鏡拋光製作技術，並據以研究拋光參數及檢測系統誤差對拋光與量測結果之影響。針對ロ徑466mm凹面雙曲面非球面主鏡與160mm凸面雙曲面非球面次鏡，以傳統研磨拋光法對成形後最近似球面鏡片進行預拋光，再以機械手臂式CNC數控拋光設備執行鏡片曲面非球面化拋光及最終的修正拋光。拋光過程中利用高精度表面輪廓儀進行ニ維曲面形狀精度量測，確認非球面化拋光之形狀修正程度，最後以雷射干涉儀搭配電腦全像片取得三維表面形狀誤差，依據所量測到的形狀誤差，經由拋光機進行最後之修正拋光。本研究以所建立的大ロ徑非球面鏡拋光製程及檢測技術，完成形狀誤差P-V0.066μm、RMS5.7nm之非球面主鏡與P-V0.15μm、RMS17.9nm之非球面次鏡製作。