1.一种用于空间滤波器端透镜调节的五维并联机构,其特征在于,包括动平台(11)、静平台(14)、中间平台(18)、支链以及连接所述静平台(14)和中间平台(18)的固定支杆(B-5);所述的静平台(14)由互相平行的前静平台(B-8)和后静平台(B-10),以及连接前静平台(B-8)和后静平台(B-10)的连接柱(B-9)构成,在所述的后静平台(B-10)上设有与所述空间滤波器的固定法兰(15)相对应的螺纹孔(B-14);所述的支链至少三条,每条分别由二对球铰链(B-1)、连杆(B-3)、滑块(B-4)、固定支杆(B-5)、伺服电机(B-6)和丝杆(B-7)组成,所述的伺服电机(B-6)安装在所述的后静平台(B-10)上,该伺服电机(B-6)的转动轴与丝杆(B-7)的一端相连,该丝杆(B-7)的另一端依次穿过所述的前静平台(B-8)和滑块(B-4);所述的球铰链(B-1)设有供钢球(B-2)嵌入的卡槽,二对球铰链(B-1)分别固定在所述的滑块(B-4)和所述的动平台(11)上,所述连杆(B-3)的两端分别连接所述的球铰链(B-1);所述的固定支杆(B-5)上设有供滑块(B-4)移动的轨道;所述球铰链(B-1)通过连杆(B-3)与滑块(B-4)和动平台(11)连接,所述的伺服电机(B-6)驱动所述的丝杆(B-7)转动,从而带动滑块(B-4)在所述固定支杆(B-5)的轨道上移动,使所述的球铰链(B-1)转动,进而通过连杆(B-3)推动或拉动动平台(11),实现多条支链协同运动控制动平台(11)产生五维动作;每对球铰链(B-1)由固定铰链座、钢球(B-2)和活动铰链座活动连接而成。
2.一种空间滤波器端透镜的调节方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1.将权利要求1所述的五维并联机构安装到所述的空间滤波器上;步骤2.空间滤波器端透镜主光轴Z向定位:在主光轴的上方固定光束转折器(2)和激光器(3),使激光器(3)发出的光通过光束转折器(2)分成两束平行光分别射向空间滤波器端透镜(4);沿主光轴方向设置供CCD相机移动的导轨,通过计算机控制CCD相机沿主光轴向端透镜(4)移动,直至扫描到端透镜(4)前光斑为止,确定最强光斑的位置,记录CCD相机(1)相对于端透镜(4)的位置为一阶鬼点位置,并测量得到端透镜(4)到一阶鬼点位置距离为f 1 ;计算端透镜实际焦距f 0, 公式如下:其中,n为介质折射率,d为端透镜(4)的中心厚度,R 1 表示端透镜(4)入射面曲率半径,f 1 为一阶鬼像的焦距,f F 为端透镜(4)表面顶点到端透镜(4)焦点的距离;设空间滤波器(7)的滤波小孔板(6)到波纹管(5)出射端面的距离d 1 ,调节波纹管(5)与端透镜(4)的间距d 2 ,按照透镜主轴Z向定位要求,满足d 2 =f 0 -d 1 ,即完成端透镜(4)主光轴Z向调节;步骤3.俯仰偏航和X-Y面平移衍射成像定位:沿空间滤波器端透镜主光轴方向放置分光镜(10)和激光器(3),使激光器(3)发出的光经分光镜(10)透射后,入射到空间滤波器端透镜(4),经该端透镜(4)的反射光经过分光镜(10)反射形成反射光;沿该反射光方向依次放置标准透镜(9)、滤光片(16)和CCD相机(1),使该反射光穿过标准透镜(9)和滤光片(16)汇聚后的光斑被CCD相机(1)采集,按照高斯成像公式确定标准透镜(9)的精确位置,使CCD相机能够采集合适尺寸的衍射光斑;计算机(8)接收CCD相机(1)采集的光斑信号并处理,控制所述的五维并联机构的动平台(11)运动,从而调节端透镜(4)的位置姿态,直至光斑位于坐标系原点且出现完整衍射环;步骤4.通过固定螺套(13)连接空间滤波器(7)上的固定法兰(15),通过固定螺杆(17)连接透镜法兰(12),保证透镜法兰(12)相对固定法兰(15)处于静止位置。
3.根据权利要求2所述的空间滤波器端透镜的调节方法,其特征在于,还包括步骤5,将权利要求1所述的五维并联机构移出,拆除CCD相机(1)、分光镜(10)、标准透镜(9)、滤光片(16)和激光器(3)。
4.根据权利要求2所述的空间滤波器端透镜的调节方法,其特征在于,所述的步骤1具体是:步骤1.1设计固定螺套(13)和固定螺杆(17),通过螺纹连接形成可调伸缩杆件,固定螺套(13)和固定螺杆(17)外表面设计为六棱柱结构,配合扳手拆装螺套和螺杆;空间滤波器波纹管组件中透镜法兰(12)和固定法兰(15)上开有与动平台(11)、静平台(14)对应的三个M8螺纹孔,在固定法兰(15)上开有三个Φ10通孔,构成的圆半径大于M8螺纹孔组成的圆半径,所述的固定螺套(13)可穿过通孔用螺母固定,固定螺套(13)与通孔接触面为球台面,配合螺母加装球状垫片,使固定螺套在通孔内可允许摆动一定角度θ,θ取决于固定法兰的厚度b,摆动角度θ计算方法如下:(64-b 2 )X 2 +20b 2 X-36b 2 =0θ=arctan(X/b)步骤1.2将固定螺杆(17)旋出固定法兰(15)上的螺孔,旋松固定螺套(13),透镜法兰(12)与固定法兰(15)仅由波纹管(5)形成柔性连接,这使得透镜法兰(12)可在有限空间内获得五自由度运动;随后将五维控制机构装在波纹管组件上,将静平台(14)通过三根螺栓连接紧贴在固定法兰(15)上,使两者相对固定;同样地,通过螺栓固定透镜法兰(12)和动平台(11);步骤1.3将五维并联机构通过线缆连接到计算机(8)的接口上,然后通电使所有电机可以进行信号控制以达到调节目的。
5.根据权利要求2所述的空间滤波器端透镜的调节方法,其特征在于,所述的步骤3中计算机(8)是采用霍夫变换识别衍射环圆弧和定位圆心坐标,再利用样条插值法或最小二乘法对圆心坐标进行迭代调节直到在CCD相机(1)中心位置采集到完整衍射环。