專利名稱：一種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種大ロ徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀。
背景技術(shù)：
專利號(hào)為ZL200710071972X、公開號(hào)為CN101033940的《用于空間物體三維檢測(cè)
與定位的光電式自準(zhǔn)直顯微測(cè)量?jī)x》公開了ー種顯微測(cè)量?jī)x，但是這種顯微測(cè)量?jī)x的測(cè)量距離較短，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的顯微分辨率較低、監(jiān)測(cè)視場(chǎng)較窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的顯微測(cè)量?jī)x的測(cè)量距離短、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的顯微分辨率較 低、監(jiān)測(cè)視場(chǎng)較窄的問(wèn)題，從而提供ー種ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀。一種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，它包括一號(hào)反射鏡、主物鏡、一號(hào)分光鏡、小視場(chǎng)CCD、二號(hào)反射鏡、準(zhǔn)直物鏡、二號(hào)分光鏡、準(zhǔn)直CCD、分劃板、光源、一號(hào)次物鏡、三號(hào)反射鏡、二號(hào)次物鏡和大視場(chǎng)CCD ;所述一號(hào)反射鏡的中心刻有“十”字線，該“十”字線區(qū)域可透射光；光源發(fā)出的光入射至分劃板，經(jīng)分劃板透射后入射至二號(hào)分光鏡，經(jīng)所述二號(hào)分光鏡反射至準(zhǔn)直物鏡，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡透射后入射至二號(hào)反射鏡，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡反射至一號(hào)反射鏡，經(jīng)一號(hào)反射鏡反射至待測(cè)目標(biāo)，經(jīng)待測(cè)目標(biāo)反射后形成反射光，所述反射光入射至一號(hào)反射鏡，經(jīng)所述一號(hào)反射鏡分為一號(hào)反射光和一號(hào)透射光，所述一號(hào)反射光入射至二號(hào)反射鏡，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡反射至準(zhǔn)直物鏡，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡透射至二號(hào)分光鏡，經(jīng)所述二號(hào)分光鏡分為二號(hào)反射光和二號(hào)透射光，所述二號(hào)反射光入射至分劃板后出射；二號(hào)透射光入射至準(zhǔn)直CXD的感光面；一號(hào)透射光入射至主物鏡，經(jīng)所述主物鏡透射后入射至一號(hào)分光鏡，經(jīng)所述一號(hào)分光鏡分為三號(hào)反射光和三號(hào)透射光，所述三號(hào)透射光入射至小視場(chǎng)(XD的感光面；三號(hào)反射光入射至一號(hào)次物鏡，經(jīng)所述一號(hào)次物鏡透射后入射至三號(hào)反射鏡，經(jīng)所述三號(hào)反射鏡反射后入射至二號(hào)次物鏡，經(jīng)所述二號(hào)次物鏡透射后入射至大視場(chǎng)CCD的感光面。待測(cè)目標(biāo)為靶或傳感器。主物鏡由負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡、次反射鏡、主反射鏡、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡、正彎月形的四號(hào)透鏡、正彎月形的五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡、正彎月形的八號(hào)透鏡和ー組膠合透鏡組成，所述膠合透鏡由ー個(gè)雙凸透鏡和ー個(gè)雙凹透鏡膠合而成；負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡、次反射鏡和主反射鏡按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡之間的距離為15mm，次反射鏡的外徑140臟，主反射鏡的外徑380mm ;次反射鏡和主反射鏡間的距離為490mm ；
負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡、正彎月形的四號(hào)透鏡、正彎月形的五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡、正彎月形的八號(hào)透鏡和膠合透鏡按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡、正彎月形的四號(hào)透鏡、正彎月形的五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡、正彎月形的八號(hào)透鏡和膠合透鏡均與主反射鏡同軸，且正彎月形的四號(hào)透鏡嵌固在主反射鏡上。負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡、次反射鏡、主反射鏡、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡、正彎月形的四號(hào)透鏡、正彎月形的五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡、正彎月形的八號(hào)透鏡和膠合透鏡均為球面鏡。負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡的材料均為K9，且口徑均為340mm ；次反射鏡和主反射鏡的材料為K9 ;負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡的材料為ZF4 ;正彎月形的四號(hào)透鏡的材料為Fl ;正彎月形的五號(hào)透鏡的材料為K6 ;負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡的材料均為L(zhǎng)AF3 ;正彎月形的八號(hào)透鏡的材料為Z6 ;膠合透鏡中的雙凸透鏡和雙凹透鏡的材料均為K9。
一號(hào)次物鏡由負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡和正彎月形的十三號(hào)透鏡組成；所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡和正彎月形的十三號(hào)透鏡同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡和正彎月形的十三號(hào)透鏡之間的距離為14mm ;所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡的光輸入端是一號(hào)次物鏡的光輸入端；正彎月形的十三號(hào)透鏡的光輸出端是一號(hào)次物鏡的光輸出端；二號(hào)次物鏡由負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡、正彎月形的十八號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡、雙凸透鏡和正彎月形的二十一號(hào)透鏡；負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡、正彎月形的十八號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡、雙凸透鏡和正彎月形的ニ i^ 一號(hào)透鏡按從右向左的順序依次同軸設(shè)置。負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡、正彎月形的十三號(hào)透鏡、十五號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡、正彎月形的十八號(hào)透鏡、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡、雙凸透鏡和正彎月形的二十一號(hào)透鏡均為球面鏡。負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡的材料為BAFl ;正彎月形的十三號(hào)透鏡的材料為L(zhǎng)AF4 ；十五號(hào)透鏡的材料為ZKlO ;負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡的材料為ZF6 ;負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡的材料為ZF6 ;正彎月形的十八號(hào)透鏡的材料為ZK7 ;負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡的材料為L(zhǎng)AF3 ;雙凸透鏡的材料為BAFl ;正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡為L(zhǎng)AF3。準(zhǔn)直物鏡由雙凸形的三十一號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡組成；所述雙凸形的三十一號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡同軸設(shè)置，且雙凸形的三十一號(hào)透鏡的光輸入端是準(zhǔn)直物鏡的光輸入端；負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡是準(zhǔn)直物鏡的光輸出端。雙凸形的三十一號(hào)透鏡和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡均為球面鏡；所述雙凸形的Hi^—號(hào)透鏡的材料為ZK9 ;負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡的材料為ZF6。本發(fā)明測(cè)量距離能夠達(dá)到4米，比現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)距離增加了 3倍；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的顯微分辨率達(dá)到8 μ m，監(jiān)測(cè)視場(chǎng)為40mm左右，角度分辨率為I秒，角度視場(chǎng)為20分。以及能夠達(dá)到下列指標(biāo)I、監(jiān)測(cè)儀光學(xué)系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直系統(tǒng)、大視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、小視場(chǎng)精密監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，三路光學(xué)系統(tǒng)同軸；
2、設(shè)計(jì)波長(zhǎng)為 525±25nm ;3、工作距離為4200mm ；4、小視場(chǎng)精密監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍為Φ8πιπι，物方分辨率8 μ m ;5、大視場(chǎng)搜索監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍為Φ 40mm，物方分辨率30 μ m ;6、顯微系統(tǒng)光學(xué)畸變小于5%o ;7、準(zhǔn)直系統(tǒng)具體要求準(zhǔn)直分辨カI(xiàn)"，準(zhǔn)直范國(guó) ±2(V ；


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是具體實(shí)施方式
三中所述主物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是具體實(shí)施方式
六中一號(hào)次物鏡和二號(hào)次物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是具體實(shí)施方式
九 中準(zhǔn)直物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是具體實(shí)施方式
一中所述的三套系統(tǒng)組合后的結(jié)構(gòu)如圖；圖6是監(jiān)測(cè)儀的圖像測(cè)量原理示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖I說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，一種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，它包括一號(hào)反射鏡1-2、主物鏡1-3、一號(hào)分光鏡1-4、小視場(chǎng)(XD1-5、二號(hào)反射鏡1-6、準(zhǔn)直物鏡1-7、二號(hào)分光鏡1-8、準(zhǔn)直(XD1-9、分劃板1_10、光源1-11、一號(hào)次物鏡1-12、三號(hào)反射鏡1-13、二號(hào)次物鏡1-14和大視場(chǎng)(XD1-15 ;所述一號(hào)反射鏡1-2的中心刻有“十”字線，該“十”字線區(qū)域可透射光；光源1-11發(fā)出的光入射至分劃板1-10，經(jīng)分劃板1-10透射后入射至二號(hào)分光鏡1-8，經(jīng)所述二號(hào)分光鏡1-8反射至準(zhǔn)直物鏡1-7，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡1-7透射后入射至二號(hào)反射鏡1-6，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡1-6反射至一號(hào)反射鏡1-2，經(jīng)一號(hào)反射鏡1-2反射至待測(cè)目標(biāo)1，經(jīng)待測(cè)目標(biāo)I反射后形成反射光，所述反射光入射至一號(hào)反射鏡1-2，經(jīng)所述一號(hào)反射鏡1-2分為一號(hào)反射光和一號(hào)透射光，所述一號(hào)反射光入射至二號(hào)反射鏡1-6，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡1-6反射至準(zhǔn)直物鏡1-7，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡1-7透射至二號(hào)分光鏡1-8，經(jīng)所述二號(hào)分光鏡1-8分為二號(hào)反射光和二號(hào)透射光，所述二號(hào)反射光入射至分劃板1-10后出射；ニ號(hào)透射光入射至準(zhǔn)直CCD的感光面；一號(hào)透射光入射至主物鏡1-3，經(jīng)所述主物鏡1-3透射后入射至一號(hào)分光鏡1-4，經(jīng)所述一號(hào)分光鏡1-4分為三號(hào)反射光和三號(hào)透射光，所述三號(hào)透射光入射至小視場(chǎng)CCD1-5的感光面；三號(hào)反射光入射至一號(hào)次物鏡1-12，經(jīng)所述一號(hào)次物鏡1-12透射后入射至三號(hào)反射鏡1-13，經(jīng)所述三號(hào)反射鏡1-13反射后入射至二號(hào)次物鏡1-14，經(jīng)所述二號(hào)次物鏡1-14透射后入射至大視場(chǎng)(XD1-15的感光面。本實(shí)施方式中，選用AVT公司的F145B的CXD相機(jī)以滿足分辨率和監(jiān)測(cè)視場(chǎng)的要求。該相機(jī)像素尺寸為6. 45 μ m,像面大小為8. 3mmX 6. 2mm?？紤]分辨率的要求,光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率為I倍左右，則視場(chǎng)大小為8mmX6mm左右，不能同時(shí)滿足分辨率和監(jiān)測(cè)視場(chǎng)的要求?？紤]到監(jiān)測(cè)精度和監(jiān)測(cè)視場(chǎng)的矛盾，光學(xué)顯微系統(tǒng)要兼具有目標(biāo)快速捜索功能和精密顯微定位的功能，所以設(shè)計(jì)了兩套顯微系統(tǒng)，分別是大視場(chǎng)搜索系統(tǒng)303和小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)302，其中大視場(chǎng)系統(tǒng)分辨率低但視場(chǎng)較大，用于目標(biāo)的捜索。小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分辨率高，但監(jiān)測(cè)視場(chǎng)范圍小，兩套系統(tǒng)組合使用，滿足監(jiān)測(cè)精度和監(jiān)測(cè)范圍的要求?？紤]建立正交坐標(biāo)系的要求，還需具有自準(zhǔn)直系統(tǒng)301，三套系統(tǒng)光軸同軸，組合后的結(jié)構(gòu)如圖5所示。監(jiān)測(cè)儀顯微系統(tǒng)分為小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)和大視場(chǎng)搜索系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)共用ー套主物鏡，通過(guò)分光鏡將兩套系統(tǒng)分開，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的捜索和ニ維位置信息的測(cè)量。準(zhǔn)直系統(tǒng)光源通過(guò)分光鏡2和反射鏡I和2照射到目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的照明，同時(shí)目標(biāo)反射回的光經(jīng)反射鏡和分光鏡將分劃板成像到準(zhǔn)直CCD上，通過(guò)計(jì)算分劃板像的移動(dòng)距離實(shí)現(xiàn)ニ維角度測(cè)量。根據(jù)儀器的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求及選擇的CCD器件的要求，可以初步估算出儀器的入瞳直徑為400mm左右，長(zhǎng)度大約在4000mm左右，儀器的體積過(guò)龐大，為了減少儀器的 尺寸，節(jié)約成本，本發(fā)明采用折返式光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由反射鏡和透鏡組合的折反式光學(xué)系統(tǒng)可以結(jié)合反射式和折射式成像系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用球面鏡取代非球面鏡，同時(shí)用補(bǔ)償透鏡來(lái)校正球面反射鏡的像差，可以獲得較高的像質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求采用折反式系統(tǒng)，既可以減少大口徑透鏡尺寸，也可以減小儀器的結(jié)構(gòu)尺寸，結(jié)合了透射式和反射式光學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于大口徑光學(xué)系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理，而且結(jié)構(gòu)選用的反射鏡可均選用球面鏡，光學(xué)加工成本也較低，儀器的安裝調(diào)整方便。本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的評(píng)價(jià)與測(cè)試光學(xué)設(shè)計(jì)的目的就是減小各種像差，但像差不可能完全糾正，剰余像差的大小不同，成像質(zhì)量也不同，因此需要對(duì)成像系統(tǒng)的像質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，以驗(yàn)證光學(xué)設(shè)計(jì)是否成功。常用的像質(zhì)評(píng)價(jià)方法是校驗(yàn)傳遞函數(shù)(Modulation Transfer Function), MTF能夠比較全面的評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，同時(shí)考察入射光斑彌散圓直徑大小。(I)大視場(chǎng)捜索系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果大視場(chǎng)捜索系統(tǒng)的主要功能是對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)快速搜索，使目標(biāo)能夠較快的進(jìn)入視場(chǎng)監(jiān)測(cè)范圍，故其光學(xué)設(shè)計(jì)為放大倍率O. 16X。選擇的CCD型號(hào)像元尺寸為6. 45 μ m,其奈奎斯特頻率為501p/mm。在581p/mm情況下傳遞函數(shù)值大于O. 8，像質(zhì)優(yōu)良。根據(jù)像面尺寸計(jì)算，視場(chǎng)范圍為55mmX41.3mm。所以大視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。大視場(chǎng)搜索系統(tǒng)物方分辨カ像方彌散斑80%能量對(duì)應(yīng)的直徑為2. 2 μ m左右，其放大倍數(shù)為O. 16 X，對(duì)應(yīng)物方分辨カ約為13. 75 μ m。(2)小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果為了保證監(jiān)測(cè)精度，小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)光學(xué)的放大倍率選為IX，其主要的功能是對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確定位，并測(cè)量ニ維的空間信息，但其監(jiān)測(cè)視唱范圍較小。選擇的相機(jī)分辨カ為77. 521p/mm，其在77. 521p/mm條件下其傳遞函數(shù)約為
O.48，已經(jīng)基本達(dá)到衍射極限頻率，可以滿足使用要求。小視場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分辨カ像方彌散斑80%能量對(duì)應(yīng)的直徑為3 μ m左右，該系統(tǒng)的放大倍率為I X，對(duì)應(yīng)物方分辨カ約為3 μ m,80%的能量集中在一個(gè)像元內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求。(3)準(zhǔn)直系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果選擇的CXD像機(jī)分辨カ為77. 521p/mm，其在77. 521p/mm條件下其傳遞函數(shù)約為O. 68，已經(jīng)基本達(dá)到衍射極限頻率，可以滿足使用要求。根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果，完成儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。儀器的結(jié)構(gòu)首先要保證光學(xué)元件的相互位置關(guān)系，同時(shí)要保證儀器穩(wěn)定性，減少儀器的變形，保證儀器較高精度。
監(jiān)測(cè)儀的圖像測(cè)量原理如圖6所示，選用面陣CXD作為像探測(cè)器件，CXD采集的圖像通過(guò)圖像卡，送入計(jì)算機(jī)，通過(guò)圖像處理軟件和控制軟件完成圖像的分析處理和調(diào)焦控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間被測(cè)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為適應(yīng)對(duì)不同尺寸目標(biāo)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)儀要具有調(diào)焦功倉(cāng)^:。按照設(shè)計(jì)結(jié)果，儀器完成了加工、制造、裝配和測(cè)試。采用二號(hào)鑒別率板，實(shí)際測(cè)試小視場(chǎng)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)分辨率為3. 85微米，大視場(chǎng)系統(tǒng)光學(xué)分辨率為12. 5微米，準(zhǔn)直系統(tǒng)光學(xué)分辨率為3. 3微米。
具體實(shí)施方式
ニ、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí) 施方式一所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，待測(cè)目標(biāo)為靶或傳感器。
具體實(shí)施方式
三、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，主物鏡1-3由負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡I、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡2、次反射鏡102、主反射鏡101、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡3、正彎月形的四號(hào)透鏡
4、正彎月形的五號(hào)透鏡5、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡6、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡7、正彎月形的八號(hào)透鏡8和一組膠合透鏡組成，所述膠合透鏡由ー個(gè)雙凸透鏡和ー個(gè)雙凹透鏡膠合而成；負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡I、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡2、次反射鏡102和主反射鏡101按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡I和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡2之間的距離為15mm，次反射鏡102的外徑140臟，主反射鏡101的外徑380mm ;次反射鏡102和主反射鏡101間的距離為490mm ；負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡3、正彎月形的四號(hào)透鏡4、正彎月形的五號(hào)透鏡5、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡6、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡7、正彎月形的八號(hào)透鏡8和膠合透鏡按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡3、正彎月形的四號(hào)透鏡4、正彎月形的五號(hào)透鏡5、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡6、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡7、正彎月形的八號(hào)透鏡8和膠合透鏡均與主反射鏡101同軸，且正彎月形的四號(hào)透鏡4嵌固在主反射鏡101上。
具體實(shí)施方式
四、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
三所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡I、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡
2、次反射鏡102、主反射鏡101、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡3、正彎月形的四號(hào)透鏡4、正彎月形的五號(hào)透鏡5、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡6、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡7、正彎月形的八號(hào)透鏡8和膠合透鏡均為球面鏡。
具體實(shí)施方式
五、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
四所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡I和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡2的材料均為K9，且口徑均為340mm ;次反射鏡102和主反射鏡101的材料為K9 ;負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡3的材料為ZF4 ;正彎月形的四號(hào)透鏡4的材料為Fl ;正彎月形的五號(hào)透鏡5的材料為K6 ;負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡6和負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡7的材料均為L(zhǎng)AF3 ;正彎月形的八號(hào)透鏡8的材料為Z6 ;膠合透鏡中的雙凸透鏡和雙凹透鏡的材料均為K9。
具體實(shí)施方式
六、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，一號(hào)次物鏡1-12由負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12和正彎月形的十三號(hào)透鏡13組成；所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12和正彎月形的十三號(hào)透鏡13同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12和正彎月形的十三號(hào)透鏡13之間的距離為14mm ;所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12的光輸入端是一號(hào)次物鏡1_12的光輸入端；正彎月形的十三號(hào)透鏡13的光輸出端是一號(hào)次物鏡1-12的光輸出端；二號(hào)次物鏡1-14由負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡15、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡16、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡17、正彎月形的十八號(hào)透鏡18、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡19、雙凸透鏡20和正彎月形的二十一號(hào)透鏡21 ;負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡15、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡16、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡17、正彎月形的十八號(hào)透鏡18、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡19、雙凸透鏡20和正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡21按從右向左的順序依次同軸設(shè)置。
具體實(shí)施方式
七、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
六所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12、正彎月形的十三號(hào)透鏡13、十五號(hào)透鏡15、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡16、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡17、正彎月形的十八號(hào)透鏡18、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡19、雙凸透鏡20和正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡21均為球面鏡。
具體實(shí)施方式
八、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
七所述的ー種基于折返式的大 口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在干，負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡12的材料為BAFl ;正彎月形的十三號(hào)透鏡13的材料為L(zhǎng)AF4 ;十五號(hào)透鏡15的材料為ZKlO ;負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡16的材料為ZF6 ;負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡17的材料為ZF6 ;正彎月形的十八號(hào)透鏡18的材料為ZK7 ;負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡19的材料為L(zhǎng)AF3 ;雙凸透鏡20的材料為BAFl ;正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡21為L(zhǎng)AF3。
具體實(shí)施方式
九、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，準(zhǔn)直物鏡1-7由雙凸形的三十一號(hào)透鏡31和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡32組成；所述雙凸形的三十一號(hào)透鏡31和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡32同軸設(shè)置,且雙凸形的三^ 號(hào)透鏡31的光輸入端是準(zhǔn)直物鏡1-7的光輸入端；負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡32是準(zhǔn)直物鏡1-7的光輸出端。
具體實(shí)施方式
十、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
九所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀的區(qū)別在于，雙凸形的三十一號(hào)透鏡31和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡32均為球面鏡；所述雙凸形的三十一號(hào)透鏡31的材料為ZK9 ;負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡32的材料為ZF6。
權(quán)利要求
1.一種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征是它包括一號(hào)反射鏡(1-2)、主物鏡(1-3)、一號(hào)分光鏡(1-4)、小視場(chǎng)(XD (1-5)、二號(hào)反射鏡(1_6)、準(zhǔn)直物鏡(1-7)、二號(hào)分光鏡(1-8)、準(zhǔn)直CCD( 1-9)、分劃板(1-10)、光源(1-11)、一號(hào)次物鏡(1-12)、三號(hào)反射鏡(1-13)、二號(hào)次物鏡(1-14)和大視場(chǎng)(XD (1-15);所述一號(hào)反射鏡(1_2)的中心刻有“十”字線，該“十”字線區(qū)域可透射光；光源(1-11)發(fā)出的光入射至分劃板(1-10)，經(jīng)分劃板(1-10)透射后入射至二號(hào)分光鏡(1-8)，經(jīng)所述二號(hào)分光鏡(1-8)反射至準(zhǔn)直物鏡(1-7)，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡(1-7)透射后入射至二號(hào)反射鏡(1-6)，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡(1-6)反射至一號(hào)反射鏡(1-2)，經(jīng)一號(hào)反射鏡(1-2)反射至待測(cè)目標(biāo)(I )，經(jīng)待測(cè)目標(biāo)(I)反射后形成反射光，所述反射光入射至一號(hào)反射鏡(1-2)，經(jīng)所述一號(hào)反射鏡(1-2)分為一號(hào)反射光和一號(hào)透射光，所述一號(hào)反射光入射至二號(hào)反射鏡(1-6)，經(jīng)所述二號(hào)反射鏡(1-6)反射至準(zhǔn)直物鏡(1-7)，經(jīng)所述準(zhǔn)直物鏡(1-7)透射至二號(hào)分光鏡(1-8),經(jīng)所述二號(hào)分光鏡(1-8)分為二號(hào)反射光和二號(hào)透射光，所述二號(hào)反射光入射至分劃板(1-10)后出射；二號(hào)透射光入射至準(zhǔn)直CXD (1-9)的感光面；一號(hào)透射光入射至主物鏡(1-3)，經(jīng)所述主物鏡(1-3)透射后入射至一號(hào)分光鏡(1-4),經(jīng)所述一號(hào)分光鏡(1-4)分為三號(hào)反射光和三號(hào)透射光,所述三號(hào)透射光入射至小視場(chǎng)CCD (1-5)的感光面；三號(hào)反射光入射至一號(hào)次物鏡(1-12)，經(jīng)所述一號(hào)次物鏡(1-12)透射后入射至三號(hào)反射鏡(1-13)，經(jīng)所述三號(hào)反射鏡(1-13)反射后入射至二號(hào)次物鏡(1-14)，經(jīng)所述二號(hào)次物鏡(1-14)透射后入射至大視場(chǎng)CXD (1-15)的感光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于待測(cè)目標(biāo)為靶或傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于主物鏡(I - 3 )由負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡(I )、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡(2 )、次反射鏡(102)、主反射鏡(101)、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡(3)、正彎月形的四號(hào)透鏡(4)、正彎月形的五號(hào)透鏡(5)、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡(6)、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡(7)、正彎月形的八號(hào)透鏡(8)和一組膠合透鏡組成，所述膠合透鏡由ー個(gè)雙凸透鏡和ー個(gè)雙凹透鏡膠合而成；負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡(I)、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡(2)、次反射鏡(102)和主反射鏡(101)按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡(I)和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡(2)之間的距離為15mm，次反射鏡(102)的外徑140mm，主反射鏡(101)的外徑380mm ;次反射鏡(102)和主反射鏡(101)間的距離為490mm;負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡(3)、正彎月形的四號(hào)透鏡(4)、正彎月形的五號(hào)透鏡(5)、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡(6)、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡(7)、正彎月形的八號(hào)透鏡(8)和膠合透鏡按從左到右的順序依次同軸設(shè)置，負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡(3)、正彎月形的四號(hào)透鏡(4)、正彎月形的五號(hào)透鏡(5)、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡(6)、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡(7)、正彎月形的八號(hào)透鏡(8)和膠合透鏡均與主反射鏡(101)同軸，且正彎月形的四號(hào)透鏡(4)嵌固在主反射鏡(101)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡(I)、負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡(2)、次反射鏡(102)、主反射鏡(101)、負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡(3)、正彎月形的四號(hào)透鏡(4)、正彎月形的五號(hào)透鏡(5)、負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡(6)、負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡(7)、正彎月形的八號(hào)透鏡(8)和膠合透鏡均為球面鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于負(fù)彎月形的一號(hào)透鏡(I)和負(fù)彎月形的二號(hào)透鏡(2)的材料均為K9，且口徑均為340mm ;次反射鏡(102)和主反射鏡(101)的材料為K9 ;負(fù)彎月形的三號(hào)透鏡(3)的材料為ZF4 ;正彎月形的四號(hào)透鏡(4)的材料為Fl ;正彎月形的五號(hào)透鏡(5)的材料為K6 ;負(fù)彎月形的六號(hào)透鏡(6)和負(fù)彎月形的七號(hào)透鏡(7)的材料均為L(zhǎng)AF3 ;正彎月形的八號(hào)透鏡(8)的材料為Z6 ;膠合透鏡中的雙凸透鏡和雙凹透鏡的材料均為K9。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于一號(hào)次物鏡(1-12)由負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)和正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)組成；所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)和正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)同軸設(shè)置，且負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)和正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)之間的距離為14mm;所述負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)的光輸入端是一號(hào)次物鏡(1-12)的光輸入端；正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)的光輸出端是一號(hào)次物鏡(1-12)的光輸出端；二號(hào)次物鏡(1-14)由負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡(15)、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡(16)、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡(17)、正彎月形的十八號(hào)透鏡(18)、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡(19)、雙凸透鏡(20)和正彎月形的二十一號(hào)透鏡(21);負(fù)彎月形的十五號(hào)透鏡(15)、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡(16)、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡(17)、正彎月形的十八號(hào)透鏡(18)、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡(19 )、雙凸透鏡(20 )和正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡(21)按從右向左的順序依次同軸設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)、正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)、十五號(hào)透鏡(15)、負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡(16)、負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡(17)、正彎月形的十八號(hào)透鏡(18)、負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡(19)、雙凸透鏡(20)和正彎月形的二十一號(hào)透鏡(21)均為球面鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于負(fù)彎月形的十二號(hào)透鏡(12)的材料為BAFl ;正彎月形的十三號(hào)透鏡(13)的材料為L(zhǎng)AF4 ;十五號(hào)透鏡(15)的材料為ZKlO ;負(fù)彎月形的十六號(hào)透鏡(16)的材料為ZF6 ;負(fù)彎月形的十七號(hào)透鏡(17)的材料為ZF6 ;正彎月形的十八號(hào)透鏡(18)的材料為ZK7 ;負(fù)彎月形的十九號(hào)透鏡(19)的材料為L(zhǎng)AF3 ;雙凸透鏡(20)的材料為BAFl ;正彎月形的ニi^一號(hào)透鏡(21)為 LAF3。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于準(zhǔn)直物鏡(1-7)由雙凸形的三i^一號(hào)透鏡(31)和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡(32)組成；所述雙凸形的三十一號(hào)透鏡(31)和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡(32)同軸設(shè)置，且雙凸形的三i 號(hào)透鏡(31)的光輸入端是準(zhǔn)直物鏡(1-7)的光輸入端；負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡(32)是準(zhǔn)直物鏡(1-7)的光輸出端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的ー種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，其特征在于雙凸形的三十一號(hào)透鏡(31)和負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡(32)均為球面鏡；所述雙凸形的三i^一號(hào)透鏡(31)的材料為ZK9 ;負(fù)彎月形的三十二號(hào)透鏡(32)的材料為ZF6。
全文摘要
一種基于折返式的大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀，涉及一種大口徑長(zhǎng)工作距自準(zhǔn)直顯微監(jiān)測(cè)儀。它是為了解決現(xiàn)有的顯微測(cè)量?jī)x的測(cè)量距離短、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的顯微分辨率較低、監(jiān)測(cè)視場(chǎng)較窄的問(wèn)題。光源出射的光經(jīng)分劃板、二號(hào)分光鏡、二號(hào)反射鏡、一號(hào)分光鏡后入射至待測(cè)目標(biāo)，經(jīng)待測(cè)目標(biāo)反射后的光束沿原光路返回，返回光路在分光鏡出分出透射光并入射至準(zhǔn)直CCD；經(jīng)待測(cè)目標(biāo)反射后光束還先后經(jīng)過(guò)一號(hào)發(fā)射鏡、主物鏡后由一號(hào)分光鏡分成反射光和透射光，透射光入射至小視場(chǎng)CCD；反射光先后經(jīng)一號(hào)次物鏡、三號(hào)反射鏡、二號(hào)次物鏡和大視場(chǎng)CCD后入射至大視場(chǎng)CCD。本發(fā)明適用于顯微監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01B9/04GK102829715SQ201210299780
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者劉炳國(guó), 劉國(guó)棟, 陳鳳東, 莊志濤, 浦昭邦 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)