[发明专利]光学成像系统倍率与畸变高精度测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种光学成像系统倍率与畸变高精度测量装置，其特征在于包括：至少两个点光源、面阵探测器(2)、物方工作台(3)和像方工作台(4)；

所述的点光源位于待测光学成像系统(1)的物方视场内，出射光均来自同一光源且相互干涉；

所述的面阵探测器(2)位于待测光学成像系统(1)的像方区域，该面阵探测器(2)的面积大小能够确保接收所有点光源经过待测光学成像系统(1)后的全部光场；

所述的物方工作台(3)用于承载点光源，且具有XYZ三个方向的调节自由度并能反馈三个方向的移动位置；

所述的像方工作台(4)用于承载面阵探测器(2)，且具有XYZ三个方向的调节自由度，此外像方工作台(4)的XYZ三个自由度调节方向与物方工作台(3)的自由度调节方向平行。

2.利用权利要求1所述的光学成像系统倍率与畸变高精度测量装置测量倍率与畸变的方法，其特征在于，在点光源为两个的情况时，该方法包括下述步骤：

第一步，采用干涉法标定两个点光源的间距d；

第二步，使两个点光源的连线方向沿物方工作台(3)X方向，安装于物方工作台(3)上，并使用物方工作台(3)调整两个点光源至待测光学成像系统(1)的中心视场位置，同时移动像方工作台(4)使得面阵探测器(2)能够接收两个点光源输出的光场经过待测光学成像系统(1)后的全部光场；

第三步，使用干涉法测量两个点光源经过待测光学成像系统(1)后所成的两个像点的间距d_x0’；

第四步，计算待测光学成像系统(1)X方向上的理想倍率β_x0，公式如下：

第五步，使用物方工作台(3)等间隔遍历全视场，同时移动像方工作台(4)使得面阵探测器(2)能够接收两个点光源输出光场经过待测光学成像系统(1)后所成的全部光场；遍历过程中，在待测光学成像系统(1)每个视场点位置上，使用干涉法测量两个点光源经过待测光学成像系统(1)后所成的两个像点的间距d_x’，然后计算当前位置X方向的倍率β_x，公式如下：

第六步，根据待测光学成像系统(1)每个视场点的X方向的倍率值β_x，计算相应位置X方向的相对畸变值q_x’，公式如下：

结合各个位置的坐标值，得到全视场X方向上的相对畸变分布；

第七步，使两个点光源的连线方向沿物方工作台(3)Y方向，安装于物方工作台(3)上，并使用物方工作台(3)调整两个点光源至中心视场位置，同时移动像方工作台(4)使得面阵探测器(2)能够接收两个点光源输出光场经过待测光学成像系统(1)后所成的全部光场；

第八步，使用干涉法测量两个点光源经过待测光学成像系统(1)后所成的两个像点的间距d_y0’；

第九步，计算待测光学成像系统(1)Y方向上的理想倍率β_y0，公式如下：

第十步，使用物方工作台(3)等间隔遍历全视场，同时移动像方工作台(4)使得面阵探测器(2)能够接收两个点光源输出光场经过待测光学成像系统(1)后所成的全部光场；遍历过程中，在待测光学成像系统(1)每个视场点位置上，使用干涉法测量两个点光源经过待测光学成像系统(1)后所成的两个像点的间距d_y’，然后计算当前位置Y方向的倍率β_y，公式如下：

第十一步，根据待测光学成像系统(1)每个视场点的Y方向的倍率值β_y，计算相应位置Y方向的相对畸变值q_y’，公式如下：

结合各个位置的坐标值，得到全视场Y方向上的相对畸变分布。