CN119413412A 基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置及方法 （中国科学院西安光学精密机械研究所）

所基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自本发明公开了一种基于节点扫描法的光学传统光学系统畸变测试设备和测试方法存在设(即经过光学像方节点的光线，其出射光线与入基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化2转台用于带动第一微调机构和待测光学系统(7)同时进行方位角度旋转；第一微调机构用2.根据权利要求1所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，其所述探测机构安装在第二微调机构的作用端，所述第二微调机构用3.根据权利要求1或2所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，所述星点分划板(3)安装在平行光管(4)的物方焦平面上，在光源(1)的照射下向待测所述带通滤光片(2)设置在光源(1)与星点分划板(3)之间，用于对光所述平行光管(4)设置在星点分划板(3)和待测光学系统(7)之间，用于将所述星点目4.根据权利要求3所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，其5.根据权利要求4所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，其6.根据权利要求2所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，其7.根据权利要求5所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置，其8.一种基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量方法，采用权利要求1_7任3步骤2、控制转台带动第一微调机构以及待测光学系统(量转台在转动预设视场角度时接收到的像在其靶面上的偏移像元数N，所述预设视场角度9.根据权利要求8所述的基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量方法，其通过探测机构获取待测光学系统(7)所成星点像在其靶面上的偏移像元数N正，以及像元尺控制转台归零后逆时针旋转预设视场角度⑴,通过探测机构获取待测光学系统(7)所2.2、计算待测光学系统(7)像方节点与转台回转光学系统(7)像方节点与转台回转中心在光轴垂直测机构测量转台在转动预设视场角度时像在其靶面上的偏移像元4[0006]如图2所示，传统的光学系统畸变测试原理是将被测光学镜头安装在高精度单轴5[0007]传统的基于高精度转台和显微测量系统的光学系统畸变测试方法测试精度主要取决于高精度转台的测角精度以及显微测量系线与入射光线平行，即当光学系统以其像方节点为转动基点时，其成像像点位置保持不度转台和显微测量系统实现被测光学系统畸变的远目标进行成像时，经过物方节点J的光线与光轴的夹角即代表了光线的入射角(即视场[0013]由图4所示的光学系统像方节点特性可知，当一个无畸变的光学系统绕其像方节点转动时，光学系统对固定目标所成像的空间位置[0016]一种基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化6在转动预设视场角度时接收到的像在其靶面上的偏移像元数N，所述预设视场角度在待测7通过探测机构获取待测光学系统所成星点像在其靶面上的偏移像元数N正，以及像元尺寸[0042]控制转台归零后逆时针旋转预设视场角度ω,通过探测机构获[0044]2.2、计算待测光学系统像方节点与转台过探测机构测量转台在转动预设视场角度时像在其靶面上的偏移像元数N和像利用光学系统像方节点的特殊性质(即经过其绝对畸变还不受CCD显微测量机构测量精度的影响，而传统的测试方法需要准确测量出8[0057]图5是本发明基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装置的实施例中[0062]本发明实施例提供的一种基于节点扫描法的光学系统畸变高精度自动化测量装9[0067]探测机构安装在第二微调机构的作用端，第二微调机构用于调整探测机构的位亮安装在平行光管4焦平面上的星点分划板3，经过星点分化板3出射的星点目标光经过平机构9的位置，使CCD显微测量机构9接收到的待测光学系统7所成的星点像位于CCD显微测测量机构9探测和接收待测光学系统7焦平面上的星点像，通过测量待测光学系统7不同视测机构探测接收待测光学系统7焦平面上的星点像，通过三维调整机构8调整CCD显微测量调机构6以及待测光学系统7转动预设视场角度，再通过二维微调机构6调整待测光学系统角度ω,通过CCD显微测量机构9获取待测光学系统7所成星点像在其靶面上的偏移像元数[0075]控制单轴转台5归零后逆时针旋转预设视场角度ω,通过CCD显微测量机构9获取[0078]2.2、计算待测光学系统7像方节点与单轴[0080]当待测光学系统7像方节点不在单轴转台5的回转中心时，随着单轴转台5转动，可通过CCD显微测量机构9接收到的星点像在其靶面移动像元数量和显微物镜放大倍率计光管4所成的像会在X轴正方向产生位移△X，通过CCD显微测量机构9得到星点像在其靶面上的移动像元数N、像元尺寸S和显微物镜放大倍率β,即可计算出星点像[0083]根据三角形关系，可以计算出待测光学系统像方节点与单轴转台5的调整距离Lx测光学系统7像方节点在单轴转台5回转中心的右侧(CCD显微测量机构所在方向)，由此通晰，通过CCD显微测量机构9测量单轴转台5在转动预设视场角度时星点像在其靶面上的偏[0087]将待测光学系统7像方节点与单轴转台5回转中心调整重合后，将CCD显微测量机构9通过三维调整机构8重新调整星点像位于其靶面中心，记录此时CCD靶面星点位置坐标max为待测光学系统7的[0092]基于上述提供的测量装置及方法，最终待测光学系统7畸变数据仅用到了星点像精度转台和激光干涉测长仪配合的高精