[发明专利]反射式共焦透镜焦距测量方法

权利要求书

1.反射式共焦透镜焦距测量方法，其特征在于：

(a)打开点光源，其发出的光经分光镜、准直透镜和被测透镜后照射在平面反射镜上，由平面反射镜的表面反射，反射回来的光经被测透镜和准直透镜后由分光镜反射进入共焦测量系统；

(b)调整被测透镜，使其与准直透镜共光轴；准直透镜将点光源产生的光准直成平行光；平行光照射在被测透镜上，由被测透镜会聚形成测量光束照射在平面反射镜上；调整平面反射镜，使其与准直透镜共光轴；

(c)沿光轴方向移动平面反射镜，使测量光束的聚焦焦点与平面反射镜表面接近；在该位置附近扫描平面反射镜，由共焦测量系统测得共焦响应曲线，通过共焦响应曲线的最大值点来确定测量光束的焦点与平面反射镜的表面相重合，进而精确确定被测透镜的焦点位置，记录此时平面反射镜的位置z₁；

(d)将平面反射镜沿光轴向被测透镜方向移动，使测量光束由平面反射镜反射后聚焦到被测透镜表面附近；在该位置附近扫描平面反射镜，由共焦测量系统测得共焦响应曲线，通过共焦响应曲线的最大值点来确定测量光束的焦点与被测透镜表面相重合，进而精确确定被测透镜表面顶点位置，记录此时平面反射镜的位置z₂；

(e)根据上述两次定焦得到的平面反射镜位置z₁、z₂之间的距离d，即可测得被测透镜的顶焦距l_F′＝2d。

2.根据权利要求1所述的反射式共焦透镜焦距测量方法，其特征在于：根据被测透镜前表面曲率半径r₁、后表面曲率半径r₂、折射率n和厚度b，可间接测得被测透镜的焦距：

3.根据权利要求1或2所述的反射式共焦透镜焦距测量方法，其特征在于：在光路中增加环形光瞳对测量光束进行调制，形成环形光束，降低定焦时波相差对测量光束的影响，提高定焦精度。

4.根据权利要求1或2所述的反射式共焦透镜焦距测量方法，其特征在于：在测量光束中增加焦深压缩光学系统，使其与共焦测量系统配合工作，提高定焦灵敏度。

5.根据权利要求1或2所述的反射式共焦透镜焦距测量方法，其特征在于： 对点光源发出的光进行光强调制，由共焦测量系统中的光强传感器探测得到受调制的共焦响应信号，将该调制信号解调后得到共焦响应曲线，从而提高系统的定焦灵敏度。