一種傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法，裝置包括平面反射鏡及內(nèi)調(diào)焦望遠鏡；平面反射鏡放置于傳函系統(tǒng)的被測鏡頭與離軸拋物面鏡之間，用于折轉(zhuǎn)傳函系統(tǒng)的星點像或被測鏡頭的反射像；內(nèi)調(diào)焦望遠鏡用于接收平面反射鏡折轉(zhuǎn)的星點像或被測鏡頭的反射像，使被測鏡頭的光軸與傳函測試系統(tǒng)的光軸平行。本發(fā)明先利用內(nèi)調(diào)焦望遠鏡對整個傳函測試系統(tǒng)光路進行自準，將光軸直接傳遞到內(nèi)調(diào)焦望遠鏡上，被測鏡頭的自準只需與內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的光軸穿軸即可，內(nèi)調(diào)焦望遠鏡只需調(diào)整一次光路即可固定在那個位置上進行傳遞即可。
【專利說明】
一種傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)檢測領(lǐng)域，涉及用于傳函測試的光路調(diào)節(jié)裝置，尤其涉及一種不能直接使用反射鏡自準調(diào)節(jié)光路的鏡頭的MTF測試裝置及其調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的評價，一直是應(yīng)用光學(xué)領(lǐng)域中眾所矚目的問題。所謂成像質(zhì)量，主要是像與物之間在不考慮放大率情況下的強度和色度的空間分布的一致性。為了能準確評價光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，人們研究了許多種檢驗方法，如:幾何像差檢驗、鑒別率檢驗、星點檢驗。但這些檢驗方法都各有自己的適用范圍和局限性。近代光學(xué)理論的發(fā)展，證明了光學(xué)系統(tǒng)可以有效地看作一個空間頻率的濾波器，而它的成像特性和像質(zhì)評價則可以用物像之間的頻譜之比來表示，這個對比特性就是所謂的光學(xué)傳遞函數(shù)。用光學(xué)傳遞函數(shù)來評價光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量是前面方法的發(fā)展。它是基于把物體看作是由各種頻率的譜組成的，也就是把物體的光場分布函數(shù)展開成傅里葉級數(shù)(物函數(shù)為周期函數(shù))或傅里葉積分(物函數(shù)為非周期函數(shù))的形式。因此光學(xué)傳遞函數(shù)反映了光學(xué)系統(tǒng)的頻率特性，它既與光學(xué)系統(tǒng)的像差有關(guān)，又與系統(tǒng)的衍射效果有關(guān)，并且以一個函數(shù)的形式定量地表示星點所提供的大量像質(zhì)信息，同時也包括了鑒別率所表示的像質(zhì)信息。因此光學(xué)傳遞函數(shù)被公認為目前評價光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量比較客觀、有效的方法。光學(xué)傳遞函數(shù)的測量在方法上也有一定的精度要求。
[0003]—般的測試過程中，需要對光路進行自準，以便在測試過程中確定中心視場的傳函準確性。光路調(diào)節(jié)主要分為兩部分，一部分是整個測試裝置的光路自準，即通過調(diào)整方位俯仰，使得探測器的反射光路與光軸平行。另一部分是對被測鏡頭的光路調(diào)整，即通過調(diào)整方位俯仰，使得被測鏡頭的反射光路與光軸平行。第一部分的調(diào)整只需將反射鏡靠在探測器前面，微調(diào)探測器的方位俯仰，將星點像調(diào)整到CCD靶面內(nèi)即可。但另一部分的光路自準對基準面裸露的鏡頭來說，調(diào)整起來同第一部分步驟相同，但對于基準面不能引出來，或者表面無基準面的鏡頭來說，光路的自準存在一定的難度，基本上只能隨機找一個靠面，大致調(diào)節(jié)鏡頭的方位俯仰，在測試過程中以左右視場對稱來找光軸，確定軸上測試的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能夠準確、可靠、便于操作的用于傳函測試的光路調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]本發(fā)明所提供的傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置，其特殊之處在于:
[0007]包括平面反射鏡及內(nèi)調(diào)焦望遠鏡；
[0008]所述平面反射鏡放置于傳函系統(tǒng)的被測鏡頭與離軸拋物面鏡之間，用于折轉(zhuǎn)傳函系統(tǒng)的星點像或被測鏡頭的反射像；
[0009]所述內(nèi)調(diào)焦望遠鏡用于接收平面反射鏡折轉(zhuǎn)的星點像或被測鏡頭的反射像，使被測鏡頭的光軸與傳函測試系統(tǒng)的光軸平行。
[0010]上述光路調(diào)節(jié)裝置還包括一維轉(zhuǎn)臺，所述一維轉(zhuǎn)臺用于調(diào)節(jié)平面反射鏡的俯仰及方位。
[0011]上述光路調(diào)節(jié)裝置還包括升降臺，所述升降臺用于調(diào)節(jié)平面反射鏡的高度。
[0012]利用上述的光路調(diào)節(jié)裝置進行被測鏡頭光路調(diào)節(jié)的方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0013]I)使平面反射鏡與傳函測試系統(tǒng)的光軸成45，通過平面反射鏡，將傳函測試系統(tǒng)的星點像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面上；
[0014]2)調(diào)節(jié)內(nèi)調(diào)焦望遠鏡，使星點像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面中心，以此為下一步光路調(diào)節(jié)的基準；
[0015]3)將平面反射鏡逆時針旋轉(zhuǎn)90°，使平面反射鏡的的反射面正對被測鏡頭，被測鏡頭的反射像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面內(nèi)；
[0016]4)調(diào)節(jié)被測鏡頭的方位俯仰，使被測鏡頭使被測鏡頭內(nèi)的玻璃片的反射像基本落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面中心，完成被測鏡頭的調(diào)節(jié)。
[0017]上述被測鏡頭光路調(diào)節(jié)的方法還包括步驟5)通過對內(nèi)調(diào)焦望遠鏡焦距的調(diào)整，對被測鏡頭內(nèi)的玻璃依次進行微調(diào)，驗證各玻璃的同軸性。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是:
[0019]1、本發(fā)明先利用內(nèi)調(diào)焦望遠鏡對整個傳函測試系統(tǒng)光路進行自準，將光軸直接傳遞到內(nèi)調(diào)焦望遠鏡上，被測鏡頭的自準只需與內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的光軸穿軸即可，內(nèi)調(diào)焦望遠鏡只需調(diào)整一次光路即可固定在那個位置上進行傳遞即可。
[0020]2、本發(fā)明適用于各種類型的光學(xué)鏡頭傳函測試。
[0021]3、本發(fā)明中的內(nèi)調(diào)焦望遠鏡可以看到被測鏡頭內(nèi)每一片玻璃的曲率中心，可以進一步驗證被測鏡頭在對;L1、加工中是否存在冋題。
[0022]4、本發(fā)明省去了在傳函測試過程中調(diào)節(jié)左右視場對稱找光軸的繁冗時間及步驟。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明所提供的光路調(diào)節(jié)裝置檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中:1-顯微鏡;2-被測鏡頭;3-平面反射鏡;4-一維轉(zhuǎn)臺；5-升降臺；6_內(nèi)調(diào)焦望遠鏡;7-支架;8-星點(目標板)；9-光源(鹵鎢燈)；I O-離軸拋物面鏡。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0026]如圖1所示，圖1中的顯微鏡1、星點8、光源9以及離軸拋物面鏡10都屬于傳函測試系統(tǒng)組件。圖1中的平面反射鏡、一維轉(zhuǎn)臺、升降臺及內(nèi)調(diào)焦望遠鏡是調(diào)節(jié)裝置的組件;平面反射鏡放置于傳函系統(tǒng)的被測鏡頭與離軸拋物面鏡之間，用于折轉(zhuǎn)傳函系統(tǒng)的星點像或被測鏡頭的反射像；內(nèi)調(diào)焦望遠鏡用于接收平面反射鏡折轉(zhuǎn)的星點像或被測鏡頭的反射像。
[0027]本發(fā)明的平面反射鏡3放置在4一維轉(zhuǎn)臺上，由轉(zhuǎn)臺控制其旋轉(zhuǎn)完成對光路的折轉(zhuǎn)，減少人為旋轉(zhuǎn)在實際測試過程中產(chǎn)生的誤差。
[0028]本發(fā)明的平面反射鏡3放置在5升降臺上，升降臺可以對平面反射鏡的高低進行調(diào)節(jié)，在光路調(diào)節(jié)結(jié)束后，可將其下降，不影響實際的傳函測試。
[0029]本發(fā)明的內(nèi)調(diào)焦望遠鏡6還可以檢測被測鏡頭中的不同直徑孔徑之間的同軸性。
[0030]利用本發(fā)明的光路調(diào)節(jié)裝置進行光路調(diào)節(jié)的方法，包括以下步驟:
[0031 ] 1、打開傳函測試系統(tǒng)軟件，安裝好星點目標，點亮傳函測試系統(tǒng)的光源，調(diào)整一維轉(zhuǎn)臺，使平面反射鏡與光軸成45度，待光源穩(wěn)定后進入下一步驟；
[0032]2、調(diào)節(jié)內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的焦距，使星點像位于十字刻線的中心；此時的光路是星點像通過平面反射鏡后成像在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡上。
[0033]3、將一維轉(zhuǎn)臺順時針旋轉(zhuǎn)90度，用內(nèi)調(diào)焦望遠鏡瞄準被測鏡頭的第一片玻璃;微調(diào)被測鏡頭的方位和俯仰，使被測鏡頭第一片玻璃的像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡十字刻線中心；此時的光路是被測鏡頭內(nèi)的玻璃經(jīng)轉(zhuǎn)臺上的平面反射鏡成像在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡上。
[0034]4、調(diào)節(jié)內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的焦距，看到被測鏡頭的第二片玻璃，微調(diào)被測鏡頭的方位和俯仰，使被測鏡頭第二片玻璃的想落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡十字刻線中心；
[0035]5、使用內(nèi)調(diào)焦望遠鏡再次瞄準被測鏡頭的第一片玻璃，看他的位置是否有變化，重復(fù)步驟4、5，使得第一、二片玻璃的像基本位于內(nèi)調(diào)焦望遠鏡十字刻線中心附近即可。
[0036]本發(fā)明的內(nèi)調(diào)焦望遠鏡在第一次光路調(diào)節(jié)完成后，固定在傳函測試系統(tǒng)平臺上，作為光軸的基準，以后的測試中無需重復(fù)調(diào)節(jié)自準，輕松實現(xiàn)光軸的傳遞。
[0037]本發(fā)明非常適合在傳函測試過程中進行應(yīng)用，在完成光路調(diào)節(jié)的同時可以驗證被測鏡頭在裝調(diào)過程中的同軸誤差，應(yīng)用范圍廣泛，值得被大力推廣。
【主權(quán)項】
1.一種傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 包括平面反射鏡及內(nèi)調(diào)焦望遠鏡； 所述平面反射鏡放置于傳函系統(tǒng)的被測鏡頭與離軸拋物面鏡之間，用于折轉(zhuǎn)傳函系統(tǒng)的星點像或被測鏡頭的反射像； 所述內(nèi)調(diào)焦望遠鏡用于接收平面反射鏡折轉(zhuǎn)的星點像或被測鏡頭的反射像，使被測鏡頭的光軸與傳函測試系統(tǒng)的光軸平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 所述光路調(diào)節(jié)裝置還包括一維轉(zhuǎn)臺，所述一維轉(zhuǎn)臺用于調(diào)節(jié)平面反射鏡的俯仰及方位。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳函測試中被測鏡頭的光路調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 所述光路調(diào)節(jié)裝置還包括升降臺，所述升降臺用于調(diào)節(jié)平面反射鏡的高度。4.利用權(quán)利要求1或2或3所述的光路調(diào)節(jié)裝置進行被測鏡頭光路調(diào)節(jié)的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)使平面反射鏡與傳函測試系統(tǒng)的光軸成45，通過平面反射鏡，將傳函測試系統(tǒng)的星點像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面上； 2)調(diào)節(jié)內(nèi)調(diào)焦望遠鏡，使星點像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面中心，以此為下一步光路調(diào)節(jié)的基準； 3)將平面反射鏡逆時針旋轉(zhuǎn)90°，使平面反射鏡的的反射面正對被測鏡頭，被測鏡頭的反射像落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面內(nèi)； 4)調(diào)節(jié)被測鏡頭的方位俯仰，使被測鏡頭使被測鏡頭內(nèi)的玻璃片的反射像基本落在內(nèi)調(diào)焦望遠鏡的靶面中心，完成被測鏡頭的調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光路調(diào)節(jié)裝置進行被測鏡頭光路調(diào)節(jié)的方法，其特征在于:還包括步驟5)通過對內(nèi)調(diào)焦望遠鏡焦距的調(diào)整，對被測鏡頭內(nèi)的玻璃依次進行微調(diào)，驗證各玻璃的同軸性。
【文檔編號】G02B27/30GK105911716SQ201610221464
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】胡丹丹, 劉峰, 薛勛, 張潔, 趙建科, 周艷, 張周鋒, 陳永權(quán), 徐亮, 林上民, 劉尚闊, 焦璐璐, 張歡, 潘亮, 王爭鋒
【申請人】中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所