[发明专利]后置分光瞳激光差动共焦镜组轴向间隙测量方法与装置

摘要

本发明涉及后置分光瞳激光差动共焦镜组轴向间隙测量方法与装置，属于光学精密测量技术领域。本方法利用后置光瞳遮挡一半测量光束，使用分光瞳激光差动共焦探测系统对测量光束进行探测，利用差动共焦响应曲线的绝对零点分别对被测镜组的各表面位置进行定焦，通过光线追迹及其补偿模型计算镜组内各轴向间隙。本发明首次将后置分光瞳激光差动共焦技术用于镜组轴向间隙的高精度检测，仅用一路探测器即可实现差动共焦定焦，将激光差动共焦技术与光线追迹技术有机融合，消除各定焦表面参数之间的影响，并通过线性拟合绝对零点附近的数据实现快速触发定焦，避免了更换被测镜可能导致的定焦精度下降，测量速度、精度及抗散射能力大大提升。

主权项

1.后置分光瞳激光差动共焦镜组轴向间隙测量方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、点光源(1)发出的测量光束经分束镜(2)、准直透镜(4)和会聚透镜(5)后形成测量光束照射在被测透镜组(6)上；步骤二、调整被测透镜组(6)，使被测透镜组(6)与测量光束共光轴，由被测透镜组(6)反射回来的光通过会聚透镜(5)和准直透镜(4)后被分束镜(2)反射，被后置光瞳遮挡一半，透过的一半光束则聚焦为测量光斑，进入分光瞳差动共焦探测系统(11)；步骤三、沿光轴方向移动被测透镜组(6)，使测量光束的焦点与被测透镜组(6)内各透镜的表面顶点位置，即每个透镜的前表面顶点和后表面顶点重合；在各表面顶点位置扫描被测透镜，由分光瞳差动共焦探测系统(11)得到差动共焦响应曲线，通过差动共焦响应曲线(17)的过零点来确定测量光束精确定焦在被测透镜组(6)内各透镜的表面顶点位置，并将顶点位置依次记为Z1，Z1，Z2，…，Zm，m为被测透镜组(6)内透镜的总透光面数；步骤四、根据建立的光线追迹及其补偿模型，依次计算得到被测透镜组(6)内第N个表面SN与第N+1个表面SN+1之间的轴向间隙dN＝lN′。