[发明专利]一种无焦共轭光路MTF测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种无焦共轭光路MTF测试装置，包括位于同一折转光轴线上的靶标光源、滤光片、抛物面准直镜、折转平面镜、标准镜头和像分析仪，所述的像分析仪和标准镜头设置在可绕固定支点左右转动旋转工作台上，标准镜头前方依次设置有第一小孔光阑和第二小孔光阑，第一小孔光阑和第二小孔光阑的圆心在标准镜头的轴线上，第一小孔光阑位于标准镜头的入瞳处，第一小孔光阑的口径为φ2 mm，中心与标准镜头的入瞳中心重合，第二小孔光阑的口径为φ5 mm，位于标准镜头入瞳中心前方100‑150mm处；还公开了其测试方法，本发明通过对无焦共轭光路MTF测试装置的搭建，解决了无焦光路参与整个新型光学成像系统成像，却无通用性测试装置直接用于像质评价的难题，适合工作在可见光、中波红外和长波红外波段的无焦光路系统。

技术领域

本发明属于光学计量与测量领域，具体涉及一种无焦光学系统MTF（光学调制传递函数）测试装置，以及其测试方法。

背景技术

随着光电装备的快速发展，高精度、多功能、复杂化的新型光学成像系统应运而生。成像类系统按光路结构来分，通常包括无穷远共轭光路、有限远共轭光路以及无焦共轭光路三种，其中无穷远、有限远两种共轭光路结构可直接在其像方成像，国外成熟研制高精度MTF测试设备的厂家如：美国OPTIKOS、德国TRIOPTICS及以色列的CI SYSTEMS，均有成套设备直接用于测试，国内并无专业生产厂家。

无焦共轭光路结构的像面位于无穷远处，在其像方不直接进行成像，MTF测试方法完全不同于无穷远、有限远两种类型。无焦共轭光路虽不直接进行成像，但通常作为新型光学成像系统的子系统置于整套系统的前端，并参与系统几何像差分配，其装调质量直接影响整套系统的最终成像质量，因此必须测量无焦共轭子成像光路的MTF以客观评价整套系统的像质。

受制于无焦共轭光路MTF测试基准搭建、测试流程复杂度以及测试精度保证等诸多因素的影响，无焦共轭光路的MTF测试一直是一个技术难题，在装配过程中也是难以进行测试的。目前国外厂商仅有无焦共轭光路像质测试方案的简图，未见有测试方法见诸报道，无法直接通过购买现有设备完成测试。

发明内容

本发明的主要目的在于根据现有测试技术及测试手段的不足，通过对无焦共轭光路MTF测试原理的分析，搭建了一种无焦共轭光路MTF测试装置，可在装配、测试阶段全面把握无焦共轭光路的像质，装配出像质优良、可靠性高的新型光学成像系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无焦共轭光路MTF测试装置，包括位于同一折转光轴线上的靶标光源、滤光片、抛物面准直镜、折转平面镜、标准镜头和像分析仪，所述的像分析仪和标准镜头设置在可绕固定支点左右转动旋转工作台上，标准镜头前方依次设置有第一小孔光阑和第二小孔光阑，第一小孔光阑和第二小孔光阑的圆心在标准镜头的轴线上，第一小孔光阑位于标准镜头的入瞳处，第一小孔光阑的口径为φ2 mm，中心与标准镜头的入瞳中心重合，第二小孔光阑的口径为φ5 mm，位于标准镜头入瞳中心前方100-150mm处。

所述的一种无焦共轭光路MTF测试装置，其标准镜头安装在伸缩定位套筒上。

所述的一种无焦共轭光路MTF测试装置，其标准镜头为无穷远共轭光学系统结构。

所述的一种无焦共轭光路MTF测试装置，其靶标光源为内嵌圆孔靶的多波段光源。

所述的一种无焦共轭光路MTF测试装置，其第一小孔光阑和第二小孔光阑为中心透圆孔的圆形靶，靶面为黑色。

所述的一种无焦共轭光路MTF测试装置，其像分析仪和标准镜头通过导轨安装在旋转工作台上，所述的旋转工作台旋转角度＞±90°。

本发明的目的之二在于根据现有技术的不足，提供一种无焦光学系统MTF测试方法。

a）标准镜头位置的固定