有限远共轭成像系统的测试方法和装置与流程

本发明涉及光学成像测试技术，尤其涉及了有限远共轭成像系统的测试方法和装置。

背景技术：

1、有一些系统为二次成像系统，第一个系统的像面为第二个系统的物面，对于第二个系统来说，物点（第一个系统的像点）发光范围比系统入瞳直径小很多，即na较小。整个物面发出的光又接近平行光，这时如果需要对第二个系统进行测试时，必须要搭载第一个系统进行测试，不能单独对第二系统进行测试，因为第二个系统的入射光需要na较小且接近平行光，此时既不能直接使用平行光管测试，也不能直接用有限物面测试。

2、如显微镜的一种外接成像单元的成像系统，样本物点发出的光经过显微物镜成像到像方焦点，像方焦点又作为外接系统的物点，物点发光的na为显微物镜na除以放大倍率，此时的na一般较小约0.025左右，如果需要对外接系统进行光学测试，则需搭配显微镜测试。

3、外接光学系统物点发光角度较小（此例子中na约0.025，角度1.43°），不能覆盖光学系统入瞳，整个物面的光线接近平行光，如果直接用平行光管加分划板测试，则为无限远共轭系统，不能成像，如果用有限距物面测试，物点发射光角度偏大，和系统光源不匹配，测出的分辨率会偏低，并且像差会偏大。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中有限远共轭成像系统的测试需要搭配显微镜进行成像测试，其物点发射光角度偏大，且与系统光源不匹配，像差偏大的问题，提供了有限远共轭成像系统的测试方法和装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、有限远共轭成像系统的测试装置，包括成像单元、外接光学系统、测试单元和主控制端；其外接光学系统位于成像单元和测试单元中间；外接光学系统依据成像单元的成像条件确定所需的光源，并将所需的光源传送至主控制端，主控制端依据光源确定测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离；依据测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离对测试单元进行调节，从而形成测试的图像。

4、作为优选，测试单元包括测试主体，测试主体内依次设有光源单元、光源单元转换单元、光阑调节板、准直透镜和测试板；

5、光源单元用于提供测试单元的光源单元；光源单元转换单元用于对提供的光源单元进行转换；光阑调节板用于依据光阑调节板的位置形成光阑孔；准直透镜依据光阑孔的大小产生外接光学系统所需的光源单元；测试板依据准直透镜产生的光源单元进行测试。

6、作为优选，测试主体外侧还设有测试开关，测试开关用于对光阑调节板进行调节。

7、作为优选，测试开关通过主控制端进行测试开关控制或人工进行测试开关控制。

8、作为优选，测试板包括分辨率测试板、相差测试板或离焦曲线测试板。

9、作为优选，准直透镜的焦距为120mm。

10、为了解决上述技术问题，本发明还提供了有限远共轭成像系统的测试方式，其实现所述的有限远共轭成像系统的测试装置的方法包括：

11、接光学系统所需的光源确定，依据成像条件确定外接光学系统的光源；

12、光阑孔大小的计算，主控制端依据外接光学系统的光源计算出光阑孔的大小；

13、测试板位置的确定，主控制端依据测试参数对测试板的位置进行调节。

14、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

15、本发明通过实现和显微镜一样的出光对有限远共轭成像系统进行成像测试，不需要依赖显微镜，自动调节出光na值和自动对焦；其成本低，测试效果好，操作简单。

16、本发明可以用于对外接的有限共轭的光学系统进行单独性能测试，不需要依赖于整个系统；

17、本发明通过调节光阑孔大小来模拟出不同na的光源，适配大多数的外接有限光学系统的成像测试装置。

技术特征：

1.有限远共轭成像系统的测试装置，包括成像单元、外接光学系统、测试单元和主控制端；其特征在于，外接光学系统位于成像单元和测试单元中间；外接光学系统依据成像单元的成像条件确定所需的光源，并将所需的光源传送至主控制端，主控制端依据光源确定测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离；依据测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离对测试单元进行调节，从而形成测试的图像。

2.根据权利要求1所述的有限远共轭成像系统的测试装置，其特征在于，测试单元包括测试主体（6），测试主体（6）内依次设有光源单元（1）、光源单元转换单元（2）、光阑调节板（3）、准直透镜（4）和测试板（5）；

3.根据权利要求2所述的有限远共轭成像系统的测试装置，其特征在于，测试主体（6）外侧还设有测试开关（7），测试开关（7）用于对光阑调节板（3）进行调节。

4.根据权利要求3所述的有限远共轭成像系统的测试装置，其特征在于，测试开关（7）通过主控制端进行测试开关（7）控制或人工进行测试开关（7）控制。

5.根据权利要求2所述的有限远共轭成像系统的测试装置，其特征在于，测试板（5）包括分辨率测试板（5）、相差测试板（5）或离焦曲线测试板（5）。

6.根据权利要求2所述的有限远共轭成像系统的测试装置，其特征在于，准直透镜（4）的焦距为120mm。

7.有限远共轭成像系统的测试方式，其特征在于，实现权利要求1-6任一所述的有限远共轭成像系统的测试装置的方法包括：

技术总结
本发明涉及光学成像测试技术，公开了有限远共轭成像系统的测试方法和装置，包括成像单元、外接光学系统、测试单元和主控制端；其外接光学系统位于成像单元和测试单元中间；外接光学系统依据成像单元的成像条件确定所需的光源，并将所需的光源传送至主控制端，主控制端依据光源确定测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离；依据测试单元的光阑孔大小及测试单元与外接光学系统的距离对测试单元进行调节，从而形成测试的图像。本发明通过实现和显微镜一样的出光对有限远共轭成像系统进行成像，并对生成的图像进行测试，不需要依赖显微镜，且自动调节出光NA值和自动对焦；其成本低，测试效果好，操作简单。

技术研发人员：严峻,李枭宁,沈栋辉,李增
受保护的技术使用者：浙江荷湖科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15