CN105911716B - 一种传函测试中被测镜头的光路调节装置及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传函测试中被测镜头的光路调节装置及其调节方法，装置包括平面反射镜及内调焦望远镜；平面反射镜放置于传函系统的被测镜头与离轴抛物面镜之间，用于折转传函系统的星点像及被测镜头的反射像；内调焦望远镜用于接收平面反射镜折转的星点像及被测镜头的反射像，使被测镜头的光轴与传函测试系统的光轴平行。本发明先利用内调焦望远镜对整个传函测试系统光路进行自准，将光轴直接传递到内调焦望远镜上，被测镜头的自准只需与内调焦望远镜的光轴穿轴即可，内调焦望远镜只需调整一次光路即可固定在那个位置上进行传递即可。

Description

一种传函测试中被测镜头的光路调节装置及其调节方法

技术领域

本发明属于光学检测领域，涉及用于传函测试的光路调节装置，尤其涉及一种不能直接使用反射镜自准调节光路的镜头的MTF测试装置及其调节方法。

背景技术

光学系统成像质量的评价,一直是应用光学领域中众所瞩目的问题。所谓成像质量,主要是像与物之间在不考虑放大率情况下的强度和色度的空间分布的一致性。为了能准确评价光学系统的成像质量,人们研究了许多种检验方法,如:几何像差检验、鉴别率检验、星点检验。但这些检验方法都各有自己的适用范围和局限性。近代光学理论的发展,证明了光学系统可以有效地看作一个空间频率的滤波器,而它的成像特性和像质评价则可以用物像之间的频谱之比来表示,这个对比特性就是所谓的光学传递函数。用光学传递函数来评价光学系统的成像质量是前面方法的发展。它是基于把物体看作是由各种频率的谱组成的,也就是把物体的光场分布函数展开成傅里叶级数(物函数为周期函数)或傅里叶积分(物函数为非周期函数)的形式。因此光学传递函数反映了光学系统的频率特性,它既与光学系统的像差有关,又与系统的衍射效果有关,并且以一个函数的形式定量地表示星点所提供的大量像质信息,同时也包括了鉴别率所表示的像质信息。因此光学传递函数被公认为目前评价光学系统成像质量比较客观、有效的方法。光学传递函数的测量在方法上也有一定的精度要求。

一般的测试过程中，需要对光路进行自准，以便在测试过程中确定中心视场的传函准确性。光路调节主要分为两部分，一部分是整个测试装置的光路自准，即通过调整方位俯仰，使得探测器的反射光路与光轴平行。另一部分是对被测镜头的光路调整，即通过调整方位俯仰，使得被测镜头的反射光路与光轴平行。第一部分的调整只需将反射镜靠在探测器前面，微调探测器的方位俯仰，将星点像调整到CCD靶面内即可。但另一部分的光路自准对基准面裸露的镜头来说，调整起来同第一部分步骤相同，但对于基准面不能引出来，或者表面无基准面的镜头来说，光路的自准存在一定的难度，基本上只能随机找一个靠面，大致调节镜头的方位俯仰，在测试过程中以左右视场对称来找光轴，确定轴上测试的准确性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够准确、可靠、便于操作的用于传函测试的光路调节装置及其调节方法。

本发明的技术解决方案是：

本发明所提供的传函测试中被测镜头的光路调节装置，其特殊之处在于：

包括平面反射镜及内调焦望远镜；

所述平面反射镜放置于传函系统的被测镜头与离轴抛物面镜之间，用于折转传函系统的星点像及被测镜头的反射像；

所述内调焦望远镜用于接收平面反射镜折转的星点像及被测镜头的反射像，使被测镜头的光轴与传函测试系统的光轴平行。

上述光路调节装置还包括一维转台，所述一维转台用于调节平面反射镜的俯仰及方位。

上述光路调节装置还包括升降台，所述升降台用于调节平面反射镜的高度。

利用上述的光路调节装置进行被测镜头光路调节的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)使平面反射镜与传函测试系统的光轴成45°，通过平面反射镜，将传函测试系统的星点像落在内调焦望远镜的靶面上；

2)调节内调焦望远镜，使星点像落在内调焦望远镜的靶面中心，以此为下一步光路调节的基准；

3)将平面反射镜逆时针旋转90°，使平面反射镜的的反射面正对被测镜头，被测镜头的反射像落在内调焦望远镜的靶面内；

4)调节被测镜头的方位俯仰，使被测镜头内的玻璃片的反射像落在内调焦望远镜的靶面中心，完成被测镜头的调节。

上述被测镜头光路调节的方法还包括步骤5)通过对内调焦望远镜焦距的调整，对被测镜头内的玻璃依次进行微调，验证各玻璃的同轴性。

本发明与现有技术相比，优点是：

1、本发明先利用内调焦望远镜对整个传函测试系统光路进行自准，将光轴直接传递到内调焦望远镜上，被测镜头的自准只需与内调焦望远镜的光轴穿轴即可，内调焦望远镜只需调整一次光路即可固定在那个位置上进行传递即可。

2、本发明适用于各种类型的光学镜头传函测试。

3、本发明中的内调焦望远镜可以看到被测镜头内每一片玻璃的曲率中心，可以进一步验证被测镜头在对心加工中是否存在问题。

4、本发明省去了在传函测试过程中调节左右视场对称找光轴的繁冗时间及步骤。

附图说明

图1是本发明所提供的光路调节装置检测系统的结构示意图；

其中：1-显微镜；2-被测镜头；3-平面反射镜；4-一维转台；5-升降台；6-内调焦望远镜；7-支架；8-星点(目标板)；9-光源(卤钨灯)；10-离轴抛物面镜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，图1中的显微镜1、星点8、光源9以及离轴抛物面镜10都属于传函测试系统组件。图1中的平面反射镜、一维转台、升降台及内调焦望远镜是调节装置的组件；平面反射镜放置于传函系统的被测镜头与离轴抛物面镜之间，用于折转传函系统的星点像或被测镜头的反射像；内调焦望远镜用于接收平面反射镜折转的星点像或被测镜头的反射像。

本发明的平面反射镜3放置在4一维转台上，由转台控制其旋转完成对光路的折转，减少人为旋转在实际测试过程中产生的误差。

本发明的平面反射镜3放置在5升降台上，升降台可以对平面反射镜的高低进行调节，在光路调节结束后，可将其下降，不影响实际的传函测试。

本发明的内调焦望远镜6还可以检测被测镜头中的不同直径孔径之间的同轴性。

利用本发明的光路调节装置进行光路调节的方法，包括以下步骤：

1、打开传函测试系统软件，安装好星点目标，点亮传函测试系统的光源，调整一维转台，使平面反射镜与光轴成45度，待光源稳定后进入下一步骤；

2、调节内调焦望远镜的焦距，使星点像位于十字刻线的中心；此时的光路是星点像通过平面反射镜后成像在内调焦望远镜上。

3、将一维转台顺时针旋转90度，用内调焦望远镜瞄准被测镜头的第一片玻璃；微调被测镜头的方位和俯仰，使被测镜头第一片玻璃的像落在内调焦望远镜十字刻线中心；此时的光路是被测镜头内的玻璃经转台上的平面反射镜成像在内调焦望远镜上。

4、调节内调焦望远镜的焦距，看到被测镜头的第二片玻璃，微调被测镜头的方位和俯仰，使被测镜头第二片玻璃的想落在内调焦望远镜十字刻线中心；

5、使用内调焦望远镜再次瞄准被测镜头的第一片玻璃，看他的位置是否有变化，重复步骤4、5，使得第一、二片玻璃的像基本位于内调焦望远镜十字刻线中心附近即可。

本发明的内调焦望远镜在第一次光路调节完成后，固定在传函测试系统平台上，作为光轴的基准，以后的测试中无需重复调节自准，轻松实现光轴的传递。

本发明非常适合在传函测试过程中进行应用，在完成光路调节的同时可以验证被测镜头在装调过程中的同轴误差，应用范围广泛，值得被大力推广。

Claims (5)

1.一种传函测试中被测镜头的光路调节装置，其特征在于：

包括平面反射镜及内调焦望远镜；

所述平面反射镜放置于传函系统的被测镜头与离轴抛物面镜之间，用于折转传函系统的星点像及被测镜头的反射像；

所述内调焦望远镜用于接收平面反射镜折转的星点像及被测镜头的反射像，使被测镜头的光轴与传函测试系统的光轴平行。

2.根据权利要求1所述的传函测试中被测镜头的光路调节装置，其特征在于：

所述光路调节装置还包括一维转台，所述一维转台用于调节平面反射镜的俯仰及方位。

3.根据权利要求1或2所述的传函测试中被测镜头的光路调节装置，其特征在于：

所述光路调节装置还包括升降台，所述升降台用于调节平面反射镜的高度。

4.利用权利要求1或2或3所述的光路调节装置进行被测镜头光路调节的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)使平面反射镜与传函测试系统的光轴成45°，通过平面反射镜，将传函测试系统的星点像落在内调焦望远镜的靶面上；

2)调节内调焦望远镜，使星点像落在内调焦望远镜的靶面中心，以此为下一步光路调节的基准；

3)将平面反射镜逆时针旋转90°，使平面反射镜的的反射面正对被测镜头，被测镜头的反射像落在内调焦望远镜的靶面内；

4)调节被测镜头的方位俯仰，使被测镜头内的玻璃片的反射像落在内调焦望远镜的靶面中心，完成被测镜头的调节。

5.根据权利要求4所述的光路调节装置进行被测镜头光路调节的方法，其特征在于：还包括步骤5)通过对内调焦望远镜焦距的调整，对被测镜头内的玻璃依次进行微调，验证各玻璃的同轴性。