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一种光学系统综合性能测试仪技术方案

技术编号:10762715 阅读:81 留言:0更新日期:2014-12-11 18:59
本实用新型专利技术公开了一种光学系统综合性能测试仪,能一次调焦实现焦距测量和光斑分析,包括轴外光斑分析,简化测量和调试过程,同时测量精度高,光斑分析效果好。所述光学系统综合性能测试仪的结构是:在水平的主光轴上依次设置有光源、光斑/光焦切换装置、平行光管、被测光学系统座和光电接收器;所述光源、光斑/光焦切换装置和平行光管固定在圆转台上,用于提供轴上光或轴外光;所述光斑/光焦切换装置,设置在平行光管焦平面上,包括玻罗板、星点板及切换装置,用于在玻罗板和星点板之间切换;所述被测光学系统座固定;所述光电接收器,为面阵光电耦合器,固定在平移台上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种光学系统综合性能测试仪,能一次调焦实现焦距测量和光斑分析,包括轴外光斑分析,简化测量和调试过程,同时测量精度高,光斑分析效果好。所述光学系统综合性能测试仪的结构是:在水平的主光轴上依次设置有光源、光斑/光焦切换装置、平行光管、被测光学系统座和光电接收器;所述光源、光斑/光焦切换装置和平行光管固定在圆转台上,用于提供轴上光或轴外光;所述光斑/光焦切换装置,设置在平行光管焦平面上,包括玻罗板、星点板及切换装置,用于在玻罗板和星点板之间切换;所述被测光学系统座固定;所述光电接收器,为面阵光电耦合器,固定在平移台上。【专利说明】一种光学系统综合性能测试仪
本技术属于光学设备测试领域,更具体地,涉及一种光学系统综合性能测试仪。
技术介绍
焦距是光学系统最重要的参数,而照明光束通过光学系统后成像光斑的能量分布则反映了光学系统成像质量的高低,两者是光学系统最基本的标志。 焦距大多用焦距仪测量。玻罗板(刻有几对间隔已知的透光狭缝的平板玻璃)置于平行光管的焦面上,透光狭缝被照明后呈平行光,成像在被测光学系统的焦面上,再通过固定倍率的显微物镜成像在探测器的接收面上。在探测器上读出狭缝像的间隔,求得被测光学系统的焦距。数显的探测器用(XD,因为是一维测量,常用的是线阵(XD。 光斑测试是用平行光束照明被测光学系统(直接用准直的激光光束或将星点板置于平行光管焦面产生平行光)在被测光学系统上形成取聚焦光斑,将光电探测器调整到被测光学系统的焦面上接收。如用四象限探测器等光电器件接收则必须加精密微动装置,逐点移动读数处理,效率低,精度低。 但是,光斑仪用旋转被测光学系统与CCD测量轴外光照明的聚焦光斑时还要找出“节点”。被测光学系统很少是薄透镜,而厚透镜转动时焦点位置有移动,移动量是不知的,只有绕节点转动量才固定。移动CCD到适当位置接收,故大多光斑分析时不测轴外光斑。 目前的焦距测量和光斑分析需要分别经不同的光学仪器测量,测量分析过程复杂,精度有待提闻。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本技术提供了一种光学系统综合性能测试仪,其目的在于在卧式结构的测量仪上通过面阵光电耦合器(CCD),代替现有的线阵光电耦合器,同时采用光斑/光焦切换装置复用光路,由此解决现有的光斑或焦距测量系统,功能单一,需要多次对焦且测量精度不高的技术问题 为实现上述目的,按照本技术的一个方面,提供了一种光学系统综合性能测试仪,在水平的主光轴上依次设置有光源、光斑/光焦切换装置、平行光管、被测光学系统座和光电接收器; 所述光源、光斑/光焦切换装置和平行光管固定在圆转台上,用于提供轴上光或轴外光; 所述光斑/光焦切换装置,设置在平行光管焦平面上,包括玻罗板、星点板及切换装置,用于在玻罗板和星点板之间切换; 所述被测光学系统座可固定; 所述光电接收器,为面阵光电耦合器,固定在平移台上。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,其光源包括照明装置、强度调节装置和波长选择装置;所述照明装置产生的光,其光路上设置有强度调节装置和波长选择装置。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,其强度调节装置,包括一个或多个衰减片。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,其波长选择装置为滤光片。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,当所述光学系统综合性能测试仪处于焦距测量状态时,所述光源、光斑/光焦切换装置和平行光管提供轴上光,光斑/光焦切换装置切换为玻罗板;当所述光学系统综合性能测试仪处于光斑分析状态时,所述光源、光斑/光焦切换装置、和平行光管提供轴上光或轴外光,光斑/光焦切换装置切换为星点板。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,所述玻罗板为狭缝玻罗板,其上有成对的刻线,每对刻线间隔已知。 优选地,所述光学系统综合性能测试仪,其所述星点板为主光轴上有透光小孔的不透明光学器件,其小孔直径在0.1mm至0.5mm之间。 总体而言,通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果: (I)由于本技术实现了光路复用,因此通过一次调焦,即可实现焦距测量和光斑分析。相对于现有技术分别调焦从而测量焦距和分析光斑,本技术所构思的技术方案操作成本和制造成本都大幅降低; (2)本技术采用水平主光轴的设计,光电接收器调整范围大,且光源和光电接收器都能调整,相对于现有的主光轴垂直通过显微物镜缩短成像范围的焦距测量装置,实现了焦距测试光路和光斑分析光路的复用,同时由于能调整光源能提供轴外光,而不是采用接收器接受偏转模拟的方式,因此轴外光斑分析更为真实准确; (3)安装时,被测光学系统不能避免安装角度偏差,本技术公开的测试仪,经测试能规避安装角度误差,从而提高测量精度,降低安装要求,调试方便。 (4)本技术在进行光斑分析时,由于光电接收器已位于被测系统的焦平面上,因此成像效果好,测量精度高,分析速度快。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术提供的光学系统综合性能测试仪结构示意图; 图2是本技术提供的光学系统综合性能测试仪进行焦距测量时光路图; 图3是光斑/光焦切换装置插拔结构示意图; 图4是实施例2进行焦距测试时CXD成像; 图5是实施例3光斑测试得到的聚焦光斑; 图6是实施例3光斑测试得到的聚焦光斑能量分布图; 图7是实施例3光斑测试得到的轴外光斑; 图8是实施例3光斑测试得到的轴外光斑能量分布图。 在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:1为光源,2为光斑/光焦切换装置,3为平行光管,4为被测光学系统座,5为光电接收器,6为圆转台,7为平移台,8为光学平台,9为导轨,11为照明装置,12为强度调节装置,13为波长选择装置,21为玻罗板,22为星点板,23为切换装置,31为准直透镜,41为被测光学系统。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。此外,下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 本技术提供的光学系统综合性能测试仪,如图1所示,在水平的主光轴上依次设置有光源1、光斑/光焦切换装置2、平行光管3、被测光学系统座4和光电接收器5。 所述光源1、光斑/光焦切换装置2和平行光管3固定在圆转台6上,用于提供轴上光或轴外光。 所述光源I包括照明装置11、强度调节装置12和波长选择装置13。所述照明装置11产生的光,其光路上设置有强度调节装置12和波长选择装置13。所述照明装置11,最好是能量可调的照明装置11,使得光电接收器5上有响应。优选的,所述照明装置11带有聚光镜,能形成均匀光照明以保证光斑/光焦切换装置2照明均匀。宽光谱照明装置11不同波谱的能量不一,一般可见光的能量较大,红外光的量较小,调节照明装置11的电源电流可实现能量调整。所述强度调节装置12,包括一个或多个衰减片,当照明装置11能量太大时,使用衰减片使得光强处于光电接收器5灵敏范围内。衰减本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学系统综合性能测试仪,其特征在于,在水平的主光轴上依次设置有光源(1)、光斑/光焦切换装置(2)、平行光管(3)、被测光学系统座(4)和光电接收器(5);所述光源(1)、光斑/光焦切换装置(2)和平行光管(3)固定在圆转台(6)上,用于提供轴上光或轴外光;所述光斑/光焦切换装置(2),设置在平行光管(3)焦平面上,包括玻罗板(21)、星点板(22)及切换装置(23),用于在玻罗板(21)和星点板(22)之间切换;所述光电接收器(5),为面阵光电耦合器,固定在平移台(7)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海清邓严廖兆曙
申请(专利权)人:汉口学院陈海清邓严
类型:新型
国别省市:湖北;42

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