[發(fā)明專利]一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810084090.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108426699B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬宏財;蘇東奇;胡春暉;張冬旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟：

步驟S1：調(diào)整自準(zhǔn)直平面鏡與光學(xué)系統(tǒng)的光軸垂直，從而形成軸上視場自準(zhǔn)直光路；

步驟S2：調(diào)整干涉儀與光學(xué)系統(tǒng)的相對位置，直至所述干涉儀在所述光學(xué)系統(tǒng)的軸上視場處于齊焦?fàn)顟B(tài)；

步驟S3：調(diào)整像面反射鏡與所述干涉儀的相對位置，直至所述干涉儀形成的干涉條紋為干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡的貓眼像，并記錄此時像面反射鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置；

步驟S4：調(diào)整所述自準(zhǔn)直平面鏡與所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸的角度，從而形成待測視場自準(zhǔn)直光路；

步驟S5：調(diào)整所述像面反射鏡離開光學(xué)系統(tǒng)像面的位置；并調(diào)整所述干涉儀與所述光學(xué)系統(tǒng)的相對位置，直至所述干涉儀在所述光學(xué)系統(tǒng)待測視場處于齊焦?fàn)顟B(tài)；

步驟S6：根據(jù)所述記錄的像面反射鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置，調(diào)整像面反射鏡到光學(xué)系統(tǒng)像面的位置；并調(diào)整所述干涉儀與所述像面反射鏡的相對位置，直至所述干涉儀形成的干涉條紋為干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡的貓眼像；

步驟S7：調(diào)整所述像面反射鏡離開光學(xué)系統(tǒng)像面位置，并調(diào)整所述干涉儀與所述光學(xué)系統(tǒng)的相對位置，直至所述干涉儀標(biāo)準(zhǔn)波前與經(jīng)所述光學(xué)系統(tǒng)返射的波前形成干涉條紋中，由所述光學(xué)系統(tǒng)離焦引起的環(huán)形條紋中心處在所述干涉儀視場中心位置；

步驟S8：迭代操作步驟S6和步驟S7，直至所述干涉儀出射波前會聚點(diǎn)落在所述像面反射鏡上，同時所述干涉儀出射波前會聚光和返回會聚光的主光線方向重合；

步驟S9：調(diào)整所述像面反射鏡離開光學(xué)系統(tǒng)像面的位置，并采用所述干涉儀檢測所述光學(xué)系統(tǒng)像面待測視場的離焦量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括透射式光學(xué)系統(tǒng)或者反射式光學(xué)系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，步驟S8中所述干涉儀出射波前會聚點(diǎn)落在所述像面反射鏡上的判斷依據(jù)包括：所述干涉儀標(biāo)準(zhǔn)波前與經(jīng)所述像面反射鏡表面返射的波前形成的干涉條紋為所述干涉儀的標(biāo)準(zhǔn)鏡的貓眼像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，步驟S8中所述干涉儀出射波前會聚光和返回會聚光主光線方向重合的判斷依據(jù)是：所述干涉儀標(biāo)準(zhǔn)波前與經(jīng)所述光學(xué)系統(tǒng)返射的波前形成干涉條紋中，由所述光學(xué)系統(tǒng)離焦引起的環(huán)形條紋中心處在所述干涉儀視場中心位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，步驟S9中所述干涉儀檢測所述光學(xué)系統(tǒng)像面待測視場的離焦量具體包括：當(dāng)檢測所述光學(xué)系統(tǒng)軸上視場離焦量時，所述干涉儀發(fā)射波前主光線垂直入射到像面反射鏡上，在所述干涉儀上接收到完整的貓眼像；當(dāng)檢測所述光學(xué)系統(tǒng)軸外視場離焦量時，所述干涉儀發(fā)射波前主光線斜入射到所述像面反射鏡上，在所述干涉儀上接收到部分的貓眼像。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距和通光口徑選擇所述干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述干涉儀固定在干涉儀調(diào)整機(jī)構(gòu)上、所述自準(zhǔn)直平面鏡固定在自準(zhǔn)直平面鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)上，所述像面反射鏡固定在像面反射鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述干涉儀調(diào)整機(jī)構(gòu)為三維標(biāo)準(zhǔn)架或者六維標(biāo)準(zhǔn)架。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述自準(zhǔn)直平面鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)為三維標(biāo)準(zhǔn)架或者六維標(biāo)準(zhǔn)架。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)系統(tǒng)像面離焦量的檢測方法，其特征在于，所述像面反射鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)為六足機(jī)構(gòu)，所述六足機(jī)構(gòu)具有六維自由度調(diào)整和記錄當(dāng)前位姿的功能。