本發(fā)明屬于光學(xué)元件/系統(tǒng)性能參數(shù)的檢測(cè)、光源性能參數(shù)的檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于透鏡系統(tǒng)光學(xué)性能參數(shù)檢測(cè)以及附帶檢測(cè)光源性能參數(shù)的檢測(cè)，特別適用于透鏡組性能參數(shù)檢測(cè)。

背景技術(shù)：

比較傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量方法是通過(guò)光學(xué)組件搭配機(jī)械結(jié)構(gòu)，由測(cè)試人員目視觀測(cè)得到結(jié)果，在數(shù)據(jù)的觀測(cè)、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算流程方面存在著較大的誤差。由于近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)、以及ccd、cmos等半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換傳感器和圖像采集器件的巨大進(jìn)步。光學(xué)測(cè)量步入基于圖像分析和圖像處理的階段。

目前通過(guò)圖像采集、圖像處理原理進(jìn)行測(cè)量的商用光學(xué)參數(shù)測(cè)試儀器應(yīng)用日益廣泛，雖然精度高、功能全、但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)繁瑣、產(chǎn)品體積大、價(jià)格昂貴。此類設(shè)備均為成套的專用設(shè)備，只能針對(duì)特定參數(shù)的光學(xué)元件/系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，兼容性差，不適合一些專用鏡頭的各種光學(xué)參數(shù)的檢驗(yàn)。對(duì)于基于夏克-哈特曼傳感器、雙光柵剪切干涉的檢測(cè)系統(tǒng)，要求標(biāo)準(zhǔn)波前發(fā)生器、待檢透鏡組、圖像采集傳感器必須嚴(yán)格滿足光學(xué)共軛關(guān)系。而且不同的測(cè)量試驗(yàn)有時(shí)需要拆卸光學(xué)系統(tǒng)、更換光學(xué)部件和檢測(cè)傳感器，所以對(duì)于此類應(yīng)用場(chǎng)合，商用測(cè)試設(shè)備并不適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種光學(xué)測(cè)量臺(tái)架裝置，其特征在于，該臺(tái)架裝置的結(jié)構(gòu)從上至下包括：均勻照明系統(tǒng)、平板支撐結(jié)構(gòu)、下層支撐框架、位移臺(tái)、可移動(dòng)氣浮基座。

優(yōu)選地，所述均勻照明系統(tǒng)包括光束變換元件，所述均勻照明系統(tǒng)通過(guò)光源傳輸模塊支架與平板相連，用于提高光源光能分布的均勻性和光束的穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，所述平板支撐結(jié)構(gòu)包括透鏡部件及多個(gè)位移傳感器，所述平板支撐結(jié)構(gòu)在x、y、z、θx、θy五個(gè)自由度上實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述下層支撐框架包括基礎(chǔ)框架，其底部具有四個(gè)高度水平位移調(diào)節(jié)塊，所述四個(gè)高度水平位移調(diào)節(jié)塊分別與最下層可移動(dòng)氣浮基座的螺栓相連接，所述下層支撐框架的中部具有四個(gè)加強(qiáng)筋塊，其都與最下層可移動(dòng)氣浮基座相連接。

優(yōu)選地，所述位移臺(tái)在x、y兩自由度宏動(dòng)、在x、y、z、θx、θy、θz六自由度微動(dòng)，用于運(yùn)載圖像采集模塊采集不同位置的成像，所述位移臺(tái)直接安裝于可移動(dòng)氣浮基座上。

優(yōu)選地，所述可移動(dòng)氣浮基座用于承載整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，其包括基座，在基座之上具有四個(gè)氣浮隔振器，在所述可移動(dòng)氣浮基座的底部具有四支萬(wàn)向輪。

本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)布局開(kāi)放，組件接口靈活，一定程度提升了組件的互換性，可兼容一定焦距范圍內(nèi)的透鏡組檢測(cè)，并可對(duì)裝載后的透鏡空間位置，進(jìn)行x、y、θx、θy、z五個(gè)自由度的適應(yīng)性調(diào)節(jié)，布置多種位置傳感器，對(duì)其位置進(jìn)行反饋校核。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)開(kāi)放，靈活搭配，兼容性好，而且操作簡(jiǎn)潔，便于拆卸、安裝、移動(dòng)，解決了夏克-哈特曼傳感器、雙光柵剪切干涉等檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整困難的問(wèn)題，適用于基于夏克-哈特曼傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)、雙光柵剪切干涉等檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)解決了更換不同焦距透鏡組或圖像采集傳感器時(shí)，需要在硬件上變更機(jī)械結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。

本發(fā)明具有一定范圍的調(diào)節(jié)行程，可兼容一定焦距范圍內(nèi)的透鏡組或圖像采集傳感器；在集成結(jié)構(gòu)的中心留有足夠大的透鏡安裝孔，更換不同直徑的透鏡時(shí)，僅需更換相應(yīng)的轉(zhuǎn)接環(huán)，無(wú)需做大的結(jié)構(gòu)改變。另外，整個(gè)結(jié)構(gòu)采用較為開(kāi)放的設(shè)計(jì)布局，便于拆卸、搬運(yùn)及集成安裝。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置總體結(jié)構(gòu)圖；

附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置結(jié)構(gòu)分解圖；

附圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置的平板支撐結(jié)構(gòu)俯視圖；

附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置的平板支撐結(jié)構(gòu)仰視圖；

附圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置的下層支撐框架結(jié)構(gòu)圖；

附圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置的可移動(dòng)氣浮基座結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記：

1均勻照明系統(tǒng)2平板支撐結(jié)構(gòu)3下層支撐框架

4位移臺(tái)5可移動(dòng)氣浮基座

6第一調(diào)節(jié)柱10第二調(diào)節(jié)柱16第三調(diào)節(jié)柱21第四調(diào)節(jié)柱

7平板8掩膜支撐架9透鏡11光源傳輸模塊支架

12第一干涉儀支架18第二干涉儀支架19第三干涉儀支架

13第一干涉儀光源調(diào)節(jié)柱14第二干涉儀光源調(diào)節(jié)柱

23第三干涉儀光源調(diào)節(jié)柱15第一梁20第二梁

17法蘭環(huán)22干涉儀光源支架24z向電容傳感器支架

25第一z向電容傳感器26第二z向電容傳感器27第三z向電容傳感器

28第四干涉儀38第五干涉儀40第六干涉儀

29第一光路元件30第二光路元件39第三光路元件

31第一y向電容傳感器支架33第二y向電容傳感器支架

32第一y向電容傳感器34第二y向電容傳感器

35第一x向電容傳感器37第二x向電容傳感器

36x向電容傳感器支架41干涉儀光路元件支架

42第一干涉儀光路元件43第一干涉儀光路元件44干涉儀光源

63第一加強(qiáng)筋塊45第二加強(qiáng)筋塊49第三加強(qiáng)筋塊52第四加強(qiáng)筋塊

46第一高度水平位移調(diào)節(jié)塊48第二高度水平位移調(diào)節(jié)塊

50第三高度水平位移調(diào)節(jié)塊51第四高度水平位移調(diào)節(jié)塊

47基礎(chǔ)框架53第一氣浮隔振器56第二氣浮隔振器

57第三氣浮隔振器61第四氣浮隔振器

54第一萬(wàn)向輪55第二萬(wàn)向輪58第三萬(wàn)向輪59第四萬(wàn)向輪

60基座

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本發(fā)明提出一種光學(xué)測(cè)量臺(tái)架裝置，如圖1所示，其示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)量臺(tái)架裝置總體結(jié)構(gòu)圖。由圖2的分解圖可知，該臺(tái)架結(jié)構(gòu)從上至下共5個(gè)部分：最上層為均勻照明系統(tǒng)1，用于引入光源；第二層為平板支撐結(jié)構(gòu)2，其上具有透鏡部件及多個(gè)各類型的位移傳感器，并可以在x、y、z、θx、θy五個(gè)自由度上實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)；第三層為下層支撐框架3，其為上層平板支撐結(jié)構(gòu)提供安裝基礎(chǔ)；第四層為位移臺(tái)4，其帶有x、y兩自由度宏動(dòng)以及x、y、z、θx、θy、θz六自由度微動(dòng)功能，用于運(yùn)載圖像采集模塊采集不同位置的成像；最下層為可移動(dòng)氣浮基座5，其用于承載整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)。下面對(duì)各層的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說(shuō)明，其中：

圖2中的最上層為均勻照明系統(tǒng)1，該均勻照明系統(tǒng)1內(nèi)封光束變換元件，用于引入光源，該均勻照明系統(tǒng)1通過(guò)光源傳輸模塊支架11與平板7相連，用于提高光源光能分布的均勻性和光束的穩(wěn)定性，供檢測(cè)臺(tái)架使用。

圖3和圖4分別示出了本發(fā)明的測(cè)量臺(tái)架裝置的第二層——平板支撐結(jié)構(gòu)2的俯視圖和仰視圖，平板支撐結(jié)構(gòu)2上具有透鏡部件及多個(gè)各類型的位移傳感器，該平板支撐結(jié)構(gòu)2可以在x、y、z、θx、θy五個(gè)自由度上實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。該層的主要結(jié)構(gòu)包括平板7和第一梁15、第二梁20。平板7中心開(kāi)圓孔，經(jīng)法蘭環(huán)17安裝透鏡9，透鏡9正上方為掩膜支撐架8，其上用于換裝不同圖形掩膜，掩膜支撐架8正下方為z向電容傳感器支架24，在z向電容傳感器支架24的圓周方向均勻地裝有第一z向電容傳感器25、第二z向電容傳感器26、第三z向電容傳感器27。平板7下方掛有第一x向電容傳感器35、第二x向電容傳感器37，所述第一x向電容傳感器35、第二x向電容傳感器37通過(guò)x向電容傳感器支架36與平板7相連，同樣，第一y向電容傳感器32、第二y向電容傳感器34分別通過(guò)第一y向電容傳感器支架31、第二y向電容傳感器支架33與平板7相連。平板7下方掛有第一干涉儀28、第二干涉儀38、第三干涉儀40、以及相關(guān)第一光路元件29、第二光路元件30、第三光路元件39，其中，第一干涉儀28、第一光路元件29經(jīng)由第一干涉儀支架12與平板7相連，第二干涉儀38、第二光路元件30經(jīng)由第二干涉儀支架18與平板7相連，第三干涉儀40、第三光路元件39經(jīng)由第三干涉儀支架19與平板7相連。優(yōu)選地，第一干涉儀光路元件42、第二干涉儀光路元件43經(jīng)由干涉儀光路元件支架41與干涉儀光源支架22相連，干涉儀光源44直接安裝到干涉儀光源支架22，干涉儀光源支架22與平板7相連。第一干涉儀光源調(diào)節(jié)柱13、第二干涉儀光源調(diào)節(jié)柱14、第三干涉儀光源調(diào)節(jié)柱23用于調(diào)整干涉儀光源44的空間位置。整個(gè)平板支撐結(jié)構(gòu)2通過(guò)第一調(diào)節(jié)柱6、第二調(diào)節(jié)柱10、第三調(diào)節(jié)柱16、第四調(diào)節(jié)柱21與下層支撐框架3相連。

圖5示出了本發(fā)明的測(cè)量臺(tái)架裝置的第三層——下層支撐框架3的結(jié)構(gòu)圖。下層支撐框架3的主要部分是基礎(chǔ)框架47，其底部裝有四個(gè)高度水平位移調(diào)節(jié)塊，分別是第一高度水平位移調(diào)節(jié)塊46、第二高度水平位移調(diào)節(jié)塊48、第三高度水平位移調(diào)節(jié)塊50、第四高度水平位移調(diào)節(jié)塊51，其分別與最下層可移動(dòng)氣浮基座的螺栓相連。下層支撐框架3的中部有第一加強(qiáng)筋塊63、第二加強(qiáng)筋塊45、第三加強(qiáng)筋塊49、第四加強(qiáng)筋塊52這四個(gè)加強(qiáng)筋塊，其都與最下層可移動(dòng)氣浮基座5相連接。下層支撐框架3為上層平板支撐結(jié)構(gòu)2提供安裝基礎(chǔ)。

第四層為位移臺(tái)4，帶有x、y兩自由度宏動(dòng)以及x、y、z、θx、θy、θz六自由度微動(dòng)功能，用于運(yùn)載圖像采集模塊采集不同位置的成像。該位移臺(tái)4具有運(yùn)動(dòng)集成部件，為檢測(cè)臺(tái)架提供圖像采集模塊的位置變換。位移臺(tái)4直接安裝于可移動(dòng)氣浮基座5上。

圖6示出了本發(fā)明的測(cè)量臺(tái)架裝置的最下層——可移動(dòng)氣浮基座5，其主體是基座60，在基座60之上加裝四個(gè)氣浮隔振器——第一氣浮隔振器53、第二氣浮隔振器56、第三氣浮隔振器57、第四氣浮隔振器61，用于阻隔地面?zhèn)鱽?lái)的擾動(dòng)，另外在底部裝有四支萬(wàn)向輪——第一萬(wàn)向輪54、第二萬(wàn)向輪55、第三萬(wàn)向輪58、第四萬(wàn)向輪59以方便搬運(yùn)移動(dòng)。該可移動(dòng)氣浮基座5用于承載整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)氣浮隔振器來(lái)減少環(huán)境帶來(lái)的振動(dòng)。

該光學(xué)測(cè)量臺(tái)架裝置具有一定范圍的調(diào)節(jié)行程，兼容不同焦距的透鏡組；在裝置中心留有較大的安裝孔，通過(guò)轉(zhuǎn)接法蘭，能夠兼容不同直徑的鏡頭，且設(shè)計(jì)布局開(kāi)放，便于拆卸及集成安裝。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。