[发明专利]有限距成像系统垂轴放大率的测量方法

权利要求书

1.有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

步骤一、在光学软件设计的光学系统中载入带标记的光学元件面形，并对所述的光学系统进行优化，建立修正后的光学系统模型；

步骤二、在步骤一所述的光学系统模型中，通过所述光学系统物平面的位移量和与光学系统像平面的位移量的比例关系，计算所述光学系统的轴向放大率；

步骤三、根据光学系统的垂轴放大率β和步骤二中获得的光学系统的轴向放大率的关系，计算所述光学系统的垂轴放大率β，并建立所述计算光学系统的垂轴放大率β与步骤一中光学软件设计的光学系统的垂轴放大率β′的对应关系；

步骤四、根据步骤三中所述的光学系统的垂轴放大率β与光学软件设计的光学系统的垂轴放大率β′的对应关系，确定光学系统物平面的位移量的区间和光学系统像平面的初始位置；

步骤五、采用步骤一中修正后的光学系统模型，对实际光学系统进行装配和装调；

步骤六、在完成装调的光学系统上，通过光学系统物平面的位移量和光学系统像平面的位移量的比例关系，计算实际光学系统的轴向放大率，并计算实际光学系统的垂轴放大率。

2.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，在步骤六之后，还包括分析元件曲率半径、间隔公差以及光学系统物平面和光学系统像平面的定位精度，获得实际测量的光学系统的垂轴放大率的分布空间的步骤，以及根据光学系统的垂轴放大率β与光学软件设计的光学系统的垂轴放大率β′的对应关系，对实际测量的光学系统的垂轴放大率进行修正，修正后的光学系统的垂轴放大率为实际光学系统物点在确定物距下的垂轴放大率的步骤。

3.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，步骤一中，具体过程为：对带标记的光学元件面形检测；将检测的光学元件面形载入到光学元件中的对应光学面上，完成携带光学元件面形的光学系统的建立；通过对光学系统的优化，建立修正后的光学系统模型。

4.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，步骤二中，通过所述光学系统物平面的位移量和与光学系统像平面的位移量的比例关系，计算所述光学系统的轴向放大率；具体过程为：

光学系统物平面沿光轴移动距离为ΔL，光学系统的像平面将移动相应的距离ΔL′，定义ΔL与ΔL′之比为光学系统的轴向放大率α，即α＝ΔL′/ΔL。

5.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，步骤三中，对牛顿公式进行微分处理，根据光学系统物方焦距和光学系统的像方焦距的关系，获得光学系统的轴向放大率α与光学系统的垂轴放大率β的关系：α＝β²，计算光学系统的垂轴放大率β。

6.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，步骤四所述的光学系统像平面的初始位置由光学系统波像差中离焦量确定，选取初始离焦量，通过减小离焦量，监控光学系统物平面的移动量后像的移动距离，确定光学系统像平面的位置。

7.根据权利要求1所述的有限距成像系统垂轴放大率的测量方法，其特征在于，步骤一中所述的光学软件为CodeV或Zemax。