【技术实现步骤摘要】
反射式横向相减差动共焦焦距测量方法
本专利技术属于光学精密测量
，涉及到一种反射式横向相减差动共焦焦距测量方法，可用于透镜焦距的高精度检测。
技术介绍
焦距是透镜的基本参数之一，其测量精度直接决定了光学系统的光学性能和装调难度。光学元件的焦距是大型光学系统控制的核心技术指标之一，相关光学元件广泛应用在于紫外光刻机、天文望远镜、激光核聚变等大型光学系统中。随着这些系统工程的推进，对光学元件焦距的测量提出了更高的要求。针对透镜顶焦距及焦距测量的方法，传统的有目视调焦放大率法。该方法将被测透镜放置于平行光管物镜前，并将平行光管物镜焦面上的分划板的一对刻线成像在被测透镜焦面上，通过测量放大后刻线的间距进而求得被测透镜的焦距。该方法由于需要通过测量人员在光具座上逐项进行目视定焦、观测、记录、分析处理数据，所以存在效率低、测值不稳定等缺点，其测量准确度通常为0.3％左右。近些年随着光电技术及计算机处理技术的发展，该方法已逐步被一种采用光电探测器和数字图像处理测量透镜顶焦距及焦距的方法所替代。由于该方法避免了测量过程中由人为因素产生的误差，系统的测量精确度得到了很大程度的...
【技术保护点】
1.反射式横向相减差动共焦焦距测量方法，其特征在于：具体步骤如下：a)打开点光源(1)，其发出的光经分束镜(2)、准直透镜(3)和被测透镜(4)后照射在平面反射镜(5)上，由平面反射镜(5)的表面反射，反射光经被测透镜(4)和准直透镜(3)后被分束镜(2)反射后进入到横向相减差动共焦探测系统(6)；b)调整被测透镜(4)，使其与准直透镜(3)共光轴；调整平面反射镜(5)，使其与准直透镜(3)共光轴；被测透镜(4)将准直透镜(3)出射的平行光束汇聚成测量光束照射在平面反射镜(5)上；c)沿光轴方向移动平面反射镜(5)，使测量光束的焦点与平面反射镜(5)顶点位置重合；在该位置附...
【技术特征摘要】
1.反射式横向相减差动共焦焦距测量方法，其特征在于：具体步骤如下：a)打开点光源(1)，其发出的光经分束镜(2)、准直透镜(3)和被测透镜(4)后照射在平面反射镜(5)上，由平面反射镜(5)的表面反射，反射光经被测透镜(4)和准直透镜(3)后被分束镜(2)反射后进入到横向相减差动共焦探测系统(6)；b)调整被测透镜(4)，使其与准直透镜(3)共光轴；调整平面反射镜(5)，使其与准直透镜(3)共光轴；被测透镜(4)将准直透镜(3)出射的平行光束汇聚成测量光束照射在平面反射镜(5)上；c)沿光轴方向移动平面反射镜(5)，使测量光束的焦点与平面反射镜(5)顶点位置重合；在该位置附近扫描平面反射镜(5)，将横向相减差动共焦探测系统(6)中焦前大虚拟针孔探测系统(13)探测的焦前大虚拟针孔探测共焦特性曲线(18)IB1(z,-uM)，和焦前小虚拟针孔探测系统(14)分别和探测到的焦前小虚拟针孔探测共焦特性曲线(19)IS1(z,-uM)进行相减处理，得到半高宽压缩的焦前横向相减锐化共焦特性曲线(20)I1(z,-uM)＝IB1(z,-uM)-γIS1(z,-uM)；将横向相减差动共焦探测系统(6)中焦后大虚拟针孔探测系统(16)探测的焦后大虚拟针孔探测共焦特性曲线(21)IB2(z,+uM)，和焦后小虚拟针孔探测系统(17)探测到的焦后小虚拟针孔探测共焦特性曲线(22)IS2(z,+uM)进行相减处理，得到半高宽压缩的-焦后横向相减锐化共焦特性曲线(23)I2(z,+uM)＝IB2(z,+uM)-γIS2(z,+uM)，其中z为轴向坐标，γ为调节因子，uM为焦前CCD探测器(9)偏离焦前显微物镜(8)焦平面距离M的归一化距离，也是焦后CCD探测器(11)偏离焦后显微物镜(10)焦平面距离M的归一化距离；将焦后横向相减锐化共焦特性曲线(23)I2(z,+uM)和焦前横向相减锐化共焦特性曲线(20)I1(z,-uM)进行差动相减，即能够得到轴向高灵敏的离散横向相减差动共焦特性曲线(24)ID(z)：ID(z)＝I2(z,+uM)-I1(z,-uM)(1)通过离散横向相减差动共焦特性曲线(24)ID(z)的拟合直线零点(26)来确定测量光束精确定焦在平面反射镜(5)的第一定焦表面顶点位置，进而精确确定测量光束的焦点位置Z1；d)继续沿光轴向被测透镜(4)的方向移动平面反射镜(5)，使测量光束被平面反射镜(5)反射后聚焦到被测...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵维谦，肖阳，邱丽荣，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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