[發(fā)明專利]一種玻羅板及其刻線設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410583709.9
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104296972A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧嚴(yán);陳海清;廖兆曙
• 申請（專利權(quán)）人: 漢口學(xué)院;鄧嚴(yán)
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 紀(jì)元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)儀器測量領(lǐng)域，更具體地，涉及一種玻羅板及其刻線設(shè)計方法。

背景技術(shù)

光學(xué)系統(tǒng)焦距通常基于放大率法用焦距儀測量，是通過測量玻羅板刻線在接收系統(tǒng)上像的獨(dú)處間距，根據(jù)玻羅板刻線間的實(shí)際距離和準(zhǔn)直透鏡的焦距，確定被測光學(xué)系統(tǒng)的焦距。

其基本光路圖如圖1所示，被測系統(tǒng)焦距f’，按照下式計算：

f′=fc′s′s]]>

其中，fc’為準(zhǔn)直透鏡焦距，s玻羅板刻線間距，s’接收系統(tǒng)分劃板上像的讀出間距。

傳統(tǒng)的目視焦距儀采用玻羅板刻劃線成像在分劃板上，人眼通過目鏡瞄準(zhǔn)用測量顯微鏡讀數(shù)，而分劃板的大小決定了成像范圍，目視焦距儀的玻羅板與它適應(yīng)。隨著光電技術(shù)與紅外技術(shù)的發(fā)展，焦距的測量愈來愈多的采用光電式焦距儀。兩者的主要區(qū)別在于接收器的不同。光電式焦距儀用光電探測器接收信號，最常用的是CCD。CCD的大小比傳統(tǒng)焦距儀的分劃板小，最小讀數(shù)單元是象素。因此光電式焦距儀玻羅板的設(shè)計要與此CCD匹配。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種玻羅板及其刻線設(shè)計方法，其目的在于針對光電焦距測量儀，提供一種玻羅板刻線量化設(shè)計方法，同時滿足測量精度和量程要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種玻羅板刻線設(shè)計方法，包括以下步驟：

(1)獲取光電焦距測量儀的CCD像素大小a、CCD分辨率b、準(zhǔn)直透鏡焦距fc’、準(zhǔn)直透鏡視場角2ω、相對精度η、以及該對刻線的量程要求下限F₁和量程要求上限F₂；

(2)根據(jù)步驟(1)中獲取的參數(shù)，計算玻羅板刻線間距最大值s_max：

s_max＝2fc’tg(ω)

(3)選取玻羅板刻線間距離s，計算該對刻線適用的焦距量程下限f₁以及焦距量程上限f₂，使得f₁≤F₁、f₂≥F₂且s≤s_max，其中焦距量程下限f₁和焦距量程上限f₂的計算方法如下：

f₁＝(0.71a×fc’)/(η×s)，

f₂＝(abfc’)/s，

其中，a為CCD像素大小，b為CCD分辨率，fc’為準(zhǔn)直透鏡焦距，η為相對精度。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種玻羅板設(shè)計方法，按照本發(fā)明提供的的玻羅板刻線設(shè)計方法，設(shè)計多對玻羅板刻線，使得多對刻線的量程覆蓋光電焦距測量儀的量程。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，方法簡單快速，方便直觀，有實(shí)用價值。

附圖說明

圖1是焦距儀測量的基本光路；

圖2是刻線間距離s與被測焦距f’關(guān)系的S-F圖；

圖3是作圖法設(shè)計多對玻羅板刻劃間距實(shí)例。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供的玻羅板刻線設(shè)計方法，包括以下步驟：

(1)獲取光電焦距測量儀的CCD像素大小a、CCD分辨率b、準(zhǔn)直透鏡焦距fc’、準(zhǔn)直透鏡視場角2ω、相對精度η、以及該對刻線的量程要求下限F₁和量程要求上限F₂；

(2)根據(jù)步驟(1)中獲取的參數(shù)，計算玻羅板刻線間距最大值s_max：

s_max＝2fc’tg(ω)