[发明专利]一种光学系统综合性能测试仪

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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CCD，因为是一维测量，常用的是线阵CCD。

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，精度有待提高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明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，按照本发明的一个方面，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，通过本发明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：

(1)由于本发明实现了光路复用，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，本发明所构思的技术方案操作成本和制造成本都大幅降低；

(2)本发明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，本发明公开的测试仪，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)本发明在进行光斑分析时，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。

附图说明

图1是本发明提供的光学系统综合性能测试仪结构示意图；

图2是本发明提供的光学系统综合性能测试仪进行焦距测量时光路图；