本技術(shù)涉及光學(xué)性能測試,尤其涉及一種光學(xué)元件性能測試裝置。
背景技術(shù):
1、在照明光學(xué)領(lǐng)域中,常常會搭建光學(xué)平臺,在距離待測光學(xué)元件的出光口較遠(yuǎn)處會設(shè)置一個白屏接收,用于記錄從光學(xué)系統(tǒng)出射的光斑,然后用ccd相機(jī)拍下記錄,通過圖像處理提取并計(jì)算均勻度、對比度、輻照度分布等參數(shù),從而反映光學(xué)系統(tǒng)的勻光、整形的效果。這種方式對于整個平面的勻光性能測試有著較為實(shí)用的功能,但是當(dāng)其應(yīng)用于毫米級尺寸以內(nèi)的光學(xué)元件、且同時需要對多個區(qū)塊光斑勻光效果進(jìn)行評測的情況時就會存在限制,若光線不是平行傳播,則會存在隨著距離變大,形成的多個區(qū)塊的光斑逐漸互相串?dāng)_,導(dǎo)致白屏上的光斑接收的不再是期望的結(jié)果。
2、另外,在光學(xué)系統(tǒng)中會存在組合的形式,比如成像鏡頭模組與微透鏡陣列匹配實(shí)現(xiàn)多個視場光斑勻化的情況。一般為了單獨(dú)考察微透鏡陣列單部品的光學(xué)性能,會省去成像鏡頭模組,此時會存在測試光源如何匹配微透鏡陣列問題,因此需要建立合適的平臺去使光源入射的方式接近成像模組的入射方式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題,提供一種可避免光斑間相互串?dāng)_、實(shí)現(xiàn)微透鏡陣列測試光源合理匹配的光學(xué)元件性能測試裝置。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種光學(xué)元件性能測試裝置,包括載臺,所述載臺上設(shè)置測試組件,所述測試組件包括沿物側(cè)到像側(cè)從前到后依次設(shè)置的光源、第一光闌、第二光闌、ccd相機(jī),待測光學(xué)元件設(shè)置在所述第二光闌與所述ccd相機(jī)之間;所述第一光闌和所述第二光闌的孔徑可調(diào)整,所述第二光闌設(shè)置在所述待測光學(xué)元件的進(jìn)光口處;
3、所述待測光學(xué)元件與所述ccd相機(jī)之間設(shè)有光斑接收部,所述光斑接受部包括乳白膠層和/或投影放大部,所述投影放大部包括投影鏡頭和投影接收屏,所述乳白膠層的前表面與所述待測光學(xué)元件的后表面的間隙τ滿足如下條件:τ<20um。
4、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述乳白膠層直接涂覆設(shè)置在所述待測光學(xué)元件的后表面上。
5、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述光斑接收部還包括玻璃基板,所述乳白膠層涂覆在所述玻璃基板的前表面且緊貼所述待測光學(xué)元件的后表面設(shè)置。
6、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述乳白膠層的厚度l滿足如下條件:15um<l<50um。
7、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述光斑接收部包括設(shè)置在所述ccd相機(jī)的前側(cè)的投影鏡頭和投影接收屏,所述投影鏡頭設(shè)置在所述投影接收屏的前側(cè)。
8、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述投影鏡頭的放大率m滿足如下關(guān)系:m>5;
9、所述投影鏡頭的畸變率dist滿足如下條件:dist<1%;
10、所述投影鏡頭的相對照度ri滿足如下條件:ri>75%,且隨所述投影鏡頭的視場呈單調(diào)變化。
11、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述光源為功率可調(diào)的光源,所述光源的功率p的范圍如下條件:0.2w<p<10w;
12、所述光源的發(fā)散角θ滿足如下關(guān)系:θ≥θw,其中θw為所述待測光學(xué)元件在實(shí)際模組或系統(tǒng)工作中的最大入射角;
13、所述光源的發(fā)光口徑d滿足所述光源的發(fā)光面積完整覆蓋所述第一光闌的通光孔。
14、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述光源的發(fā)光口徑d與所述第一光闌的通光孔徑之間滿足如下關(guān)系:
15、
16、其中,d1表示所述光源到所述第一光闌的距離;
17、所述第一光闌的通光孔徑與所述第二光闌的通光孔徑滿足如下關(guān)系:
18、
19、其中,d2表示所述第一光闌到所述第二光闌的距離;
20、所述第二光闌的通光孔徑與所述待測光學(xué)元件的口徑滿足如下關(guān)系:且
21、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述ccd相機(jī)包括鏡頭和ccd,所述ccd相機(jī)滿足如下條件:
22、所述鏡頭的物距d3在所述鏡頭的景深范圍內(nèi);
23、所述鏡頭的視場物高h(yuǎn)o大于待拍攝光斑的尺寸l;
24、所述鏡頭的角分辨率θr滿足如下關(guān)系:θr>arctan(lr/d3),其中l(wèi)r表示所述ccd對所述待測光學(xué)元件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時所需要的小數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離。
25、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,所述光源、所述第一光闌、所述第二光闌、所述ccd相機(jī)與所述光斑接收部通過移動夾具設(shè)置在所述載臺上,所述光源、所述第一光闌、所述第二光闌、所述ccd相機(jī)與所述光斑接收部的通光區(qū)域在同一中軸線上;
26、所述移動夾具上設(shè)置鎖緊裝置。
27、根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)元件性能測試裝置,設(shè)計(jì)了新穎實(shí)用的光學(xué)元件性能測試裝置,可用于小尺寸、多區(qū)塊光學(xué)系統(tǒng)性能測試。本實(shí)用新型通過設(shè)置光源、可調(diào)節(jié)孔徑的兩個光闌、移動夾具以及在待測光學(xué)元件與ccd相機(jī)之間設(shè)置光斑接收部,光斑接收部包括乳白膠層和/或投影放大部,可通過乳白膠層和/投影放大組件對待測光學(xué)元件后表面的光分布進(jìn)行拾取,提高ccd相機(jī)獲取的待測光學(xué)元件的光分布情況的質(zhì)量,可有效地解決小尺寸、多區(qū)塊遠(yuǎn)距離接收屏接收時每個區(qū)塊的光斑會相互串?dāng)_,以致于混成一整塊光斑無法區(qū)分被測光學(xué)元件性能的問題。另一方面,本方案的平臺搭建也可解決脫離整個光學(xué)系統(tǒng)的單部品光學(xué)元件的光源適配問題,最大程度上使入射到待測光學(xué)元件的光線近似于從該待測樣品前一個光學(xué)系統(tǒng)透過的光線形式。
1.一種光學(xué)元件性能測試裝置,包括載臺(10),其特征在于,所述載臺(10)上設(shè)置測試組件,所述測試組件包括沿物側(cè)到像側(cè)從前到后依次設(shè)置的光源(1)、第一光闌(2)、第二光闌(3)、ccd相機(jī)(7),待測光學(xué)元件(5)設(shè)置在所述第二光闌(3)與所述ccd相機(jī)(7)之間;所述第一光闌(2)和所述第二光闌(3)的孔徑可調(diào)整,所述第二光闌(3)設(shè)置在所述待測光學(xué)元件(5)的進(jìn)光口處;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述乳白膠層直接涂覆設(shè)置在所述待測光學(xué)元件(5)的后表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述光斑接收部還包括玻璃基板(6),所述乳白膠層涂覆在所述玻璃基板(6)的前表面且緊貼所述待測光學(xué)元件(5)的后表面設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述乳白膠層的厚度l滿足如下條件:15um<l<50um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述投影放大組件包括設(shè)置在所述ccd相機(jī)(7)的前側(cè)的投影鏡頭(8)和投影接收屏(9),所述投影鏡頭(8)設(shè)置在所述投影接收屏(9)的前側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述投影鏡頭(8)的放大率m滿足如下關(guān)系:m>5;
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述光源(1)為功率可調(diào)的光源,所述光源(1)的功率p的范圍如下條件:0.2w<p<10w;
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述光源(1)的發(fā)光口徑d與所述第一光闌(2)的通光孔徑之間滿足如下關(guān)系:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述ccd相機(jī)(7)包括鏡頭和ccd,所述ccd相機(jī)(7)滿足如下條件:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件性能測試裝置,其特征在于,所述光源(1)、所述第一光闌(2)、所述第二光闌(3)、所述ccd相機(jī)(7)與所述光斑接收部通過移動夾具(4)設(shè)置在所述載臺(10)上,所述光源(1)、所述第一光闌(2)、所述第二光闌(3)、所述ccd相機(jī)(7)與所述光斑接收部的通光區(qū)域在同一中軸線上;