差动共焦内调焦法镜组光轴及间隙测量方法与装置

摘要

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种差动共焦内调焦法镜组光轴及间隙测量方法与装置。该方法首先利用内调焦物镜结合自准直法对被测镜组的光轴进行精确调整，然后利用差动共焦定焦原理对被测镜组各表面实现高精度定位，并获得各定位点处差动共焦光锥的数值孔径角，最后利用光线追迹递推公式依次计算被测镜组各间隙。同时在测量光路中引入环形光瞳，形成空心的测量光锥，削减了像差对测量结果的影响。本发明将差动共焦技术与内调焦技术相融合，具有测量精度高、速度快、系统结构简单、工作距离长、测量过程中无需拆卸被测镜组等优点，可用于镜组光轴及间隙的非接触高精度测量。

主权项

差动共焦内调焦法镜组光轴及间隙测量方法，其特征在于：(a)首先，调整被测镜组的光轴，使其与内调焦物镜共光轴；(b)然后，调节内调焦物镜，使其出射的差动共焦光锥顶点沿光轴方向扫描，通过探测差动共焦响应信号的绝对零点来确定差动共焦光锥顶点与被测镜组各表面顶点相重合，依次记录各重合点处内调焦物镜出射光的数值孔径角α1，α2，…，αm，其中m为被测镜组内的总透光面数；(c)根据已知参数：内调焦物镜出射光锥的高度h0、被测镜组内多个单片透镜的曲率半径r1～rm、折射率n0～nm和内调焦物镜出射光的数值孔径角α1～αm，可由光线追迹递推公式计算被测镜组各间隙。