[实用新型]基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置

说明书

本实用新型提供一种基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置。本实用新型包括置于待测光学系统出口位置的平面镜、置于待测光学系统焦面上的焦面探测CCD，以及干涉仪；所述干涉仪的焦点位于所述待测光学系统的焦面上，所述焦面探测CCD安装在垂直设置的电动导轨上，所述平面镜设置在细分多齿分度台上。本实用新型通用性强，测量不同系统无需更换任何元件或额外增加元件。

技术领域：

本发明涉及一种基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置，属于光学设备技术领域。

背景技术：

在高分辨率成像应用或者地面检测装置中，长焦距甚至超长焦距光学系统应用越来越多，一般地，将焦距10米以上被认为是长焦距甚至超长焦距的光学系统。其焦距测量精度尤其重要。常规的精密测角法使用靶标板与经纬仪检测焦距，对长焦距系统测量因靶标板较小，对应的入射角度较小，经纬仪相对测量误差较大；而放大倍率法需要焦距相当量级的光学系统，检测成本较高且通用性不高。因而，传统的焦距测量方法很难应用于长焦距或超长焦距光学系统的焦距测量。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置，通过平面镜产生检测所需的平行光，完成长焦距光学系统的焦距测量。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置，包括置于待测光学系统出口位置的平面镜、置于待测光学系统焦面上的焦面探测CCD，以及干涉仪；所述干涉仪的焦点位于所述待测光学系统的焦面上，所述焦面探测CCD安装在垂直设置的电动导轨上，所述平面镜设置在细分多齿分度台上。

所述的基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置，所述的待测光学系统包括主镜和次镜，光束由主镜和次镜反射后，在焦面处成像。

所述的基于自准平面镜的长焦距光学系统焦距测量装置，所述的主镜采用凹反射镜，所述次镜采用凹反射镜或凸反射镜。

有益效果：

1.本发明通过平面镜，产生高精度平行光，避免额外使用光学系统；通过多齿分度台，提高平行光角度测量精度；通过CCD加电动导轨，提高像点距离测量精度；适用于长焦距甚至超长焦距系统的焦距测量，且该方法通用性强，测量不同系统无需更换任何元件或额外增加元件。

附图说明：

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的俯视图。

图中：1-待测光学系统，2-平面镜，3-CCD，4-干涉仪，5-电动导轨,6-细分多齿分度台，11-主镜，12-次镜。

具体实施方式：

本发明由平面镜和高精度细分多齿分度台及焦面探测CCD组成的焦距测量装置。其中平面镜放置于待测光学系统的出光口，用于将待测光学系统出射的高精度平行光自准反射回系统焦面，由焦面探测CCD接收自准返回的焦点。平面镜放置于高精度细分多齿分度台上，可由多齿分度台转动角度θ,带动平面镜产生高精度已知角度2θ的平行光，CCD由电动导轨带动接收焦面像点的平移量，根据导轨移动距离及CCD接收像点的质心坐标，即可算出像点移动距离d。根据像点移动距离d及平行光角度变化2θ计算得到系统焦距f=d/tan(2θ)。

首先利用干涉仪与平面镜，采用自准直干涉检测方法检测待测光学系统波像差，使测量波前误差尽量小，以提高出射平行光束的质量，提高焦面位置准确性。将焦面探测CCD与电动导轨放置于焦面处，调节多齿分度台角度，带动自准平面镜角度变化，焦面处像点移动，由焦面探测CCD接收移动的像点。调节不同的角度量，分别测出相应的像点移动量计算系统焦距，多次测量取平均得到最终系统焦距。