[发明专利]差动共焦内调焦法镜组光轴及间隙测量方法与装置

权利要求书

1.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，利用内调焦物镜结合自准直法调整被测镜组的光轴，使其与内调焦物镜共光轴，其调整方法有以下两种：

(1)使用自准直法调整被测镜组的光轴，首先调节内调焦物镜，使其出射的差动共焦光锥顶点沿光轴方向扫描，由光强传感器探测光锥顶点到达被测镜组各表面球心时的像点；同时调整被测镜组，直至旋转被测镜组时，多个表面球心像点的位置不发生移动为止，此时被测镜组与内调焦物镜共光轴；

(2)使用自准直法调整被测镜组的光轴，首先调节内调焦物镜，使其出射的差动共焦光锥顶点沿光轴方向扫描，由光强传感器探测光锥顶点到达被测镜组各表面球心时的像点；同时调整被测镜组，直至多个表面球心像点重合时为止，此时被测镜组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，…，α_m，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～r_m、折射率n₀～n_m和内调焦物镜出射光的数值孔径角α₁～α_m，可由光线追迹递推公式计算被测镜组各间隙，其所述的光线追迹递推公式满足：

αn′=αn-1′+arcsin(ln-1′-dn-1-rnrn·sinαn-1′)-arcsin(nn-1nn·ln-1′-dn-1-rnrn·sinαn-1′)ln′=rn+nn-1nn·sinαn-1′sinαn′·(ln-1′-dn-1-rn)]]>

n＝1，2，…m-1

其中初始参数：α₀′＝α_n+1，d₀＝0，l₀′＝|h₀/tanα_n+1-h₀/tanα₁|，被测镜组内第n个透光表面与第n+1个透光表面之间的间隙满足d_n＝l_n′。

2.根据权利要求1所述的差动共焦内调焦法镜组光轴及间隙测量方法，其特征在于：利用环形光瞳遮挡近轴光线，形成空心的测量光锥，削减像差对测量结果的影响。