[發(fā)明專利]透鏡球差測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110414174.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113125121B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林建東;羅先萍;任玉松;秦屹
• 申請（專利權(quán)）人: 森思泰克河北科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 彭競馳

1.一種透鏡球差測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：光源產(chǎn)生裝置、第一軸錐鏡、第二軸錐鏡、被測透鏡、光電探測器和控制裝置；

所述光源產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生探測光束；所述探測光束為單色均勻的平行光；所述光源產(chǎn)生裝置的出光口設(shè)有用于遮擋部分探測光束的遮光板；

所述第一軸錐鏡、所述第二軸錐鏡和所述被測透鏡沿所述探測光束的傳輸方向依次共光軸布置；所述第一軸錐鏡的底面和所述第二軸錐鏡的底面相對布置，或者，所述一軸錐鏡的錐面和所述第二軸錐鏡的錐面相對布置；所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡之間的距離可調(diào)；所述第一軸錐鏡和第二軸錐鏡為相同的軸錐鏡；

所述光電探測器的感光面位于所述被測透鏡的焦點(diǎn)處，且與所述被測透鏡的光軸垂直；

所述光電探測器，用于檢測到達(dá)所述感光面的探測光束的光強(qiáng)分布信息，將所述光強(qiáng)分布信息發(fā)送給所述控制裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡球差測量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：致動器；所述致動器與所述控制裝置連接；

所述控制裝置，用于：

控制所述致動器驅(qū)動所述第一軸錐鏡和/或所述第二軸錐鏡移動，以調(diào)節(jié)所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡之間的距離至多個指定距離；

記錄每個指定距離下所述光電探測器檢測到的光強(qiáng)分布信息；

針對每個指定距離，根據(jù)該指定距離對應(yīng)的光強(qiáng)分布信息，確定所述被測透鏡在經(jīng)過該指定距離對應(yīng)的等效光闌后的探測光束入射時的球差；所述指定距離對應(yīng)的等效光闌為所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡之間呈該指定距離時所等效的光闌。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡球差測量系統(tǒng)，其特征在于，所述指定距離的取值范圍為0至2R₁cotγ，其中，R₁為所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡的底面半徑，γ為光線經(jīng)過所述第一軸錐鏡底面的出射角。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡球差測量系統(tǒng)，其特征在于，所述指定距離處于0到R₁(1-tanαtan(α-β))cotγ之間時，所述指定距離對應(yīng)的等效光闌為環(huán)形光闌，所述環(huán)形光闌的外環(huán)半徑等于所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡的底面半徑，所述指定距離與所述指定距離對應(yīng)的環(huán)形光闌的通光半徑滿足以下關(guān)系式：

所述指定距離處于R₁(1-tanαtan(α-β))cotγ到2R₁cotγ之間時，所述指定距離對應(yīng)的等效光闌為圓形光闌，所述指定距離與所述指定距離對應(yīng)的圓形光闌的半徑滿足以下關(guān)系式：

其中，α為所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡的錐面底角，R₁為所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡的底面半徑，n為所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡的材料折射率，L為所述指定距離、β為光線經(jīng)過所述第一軸錐鏡錐面的折射角，r為所述環(huán)形光闌的通光半徑，r’為所述圓形光闌的半徑，γ為光線經(jīng)過所述第一軸錐鏡底面的出射角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡球差測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第二軸錐鏡和所述被測透鏡之間的距離大于預(yù)設(shè)值，所述預(yù)設(shè)值由下式確定：

其中，ζ為光線經(jīng)過所述第一軸錐鏡和所述第二軸錐鏡后與光軸的夾角，c為中間變量，D為所述預(yù)設(shè)值。