全光谱传函仪、镜头MTF测试系统

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一套完整的光学测量测试系统OpTest

 全光谱传函仪、镜头MTF测试系统

理解透镜和成像质量

光学设计和加工制作工程师都理解无论是单个透镜还是光学系统都不可能是完美的，尽管目前的光学设计及加工技术如此发达，透镜的质量仍然存在很大的变数。

Optikos--作为全球透镜和成像测试的引领者和开拓者，我们的产品和测试系统都是基于在光学工程领域30多年的研发经验及不断创新而来的。我们客户可以得以使用先进的光学测试工具来是实现精确有效的光学测量，进而确保他们产品的质量和性能。

Optikos透镜测试的旗舰产品包括OpTest透镜测试系统（包括全套的硬件定制选项），以及应用于测试小孔径透镜的易用、便携、紧凑的LensCheck VIS和LWIR测试设备。两者都是基于Optikos专利的OpTest7软件研发的。

无论您设计的是哪种光学系统，都可以使用OpTest测试

OpTest透镜测试系统包含了光学和光电机械工程全新的技术及创新。市场上其它产品都是通过组装可以采购的光学零部件而成的，大大降低了测试系统的性能。而Optikos的每一个方案、每一个步骤都是定制的，每一个OpTest的光学、机械、电子部件都是定制的，这些部件由Optikos工程师设计，用来测试透镜。

Optikos提供完整的透镜测试产品线，同时提供定制的升级选件，用于提高您的OpTest测试系统的测试能力，包括透射率测试、杂散光测试、有限共轭镜头测试和紫外光普测试等等。

通过定制设计满足测试要求

Optikos提供的光学测试系统不仅满足您目前的测试要求，同时提供简单的升级方案来满足您将来的测试要求。Optikos的方法提供了一个既科学又经济的解决方案，随着您的应用及商业的发展，足够灵活地满足您现在以及将来的要求。

面对Optikos提供的各种产品，选择哪些部件才能适合您的运用、并且提供灵活度就至关重要了。在下面将介绍光学测试部件，我们将介绍Optikos的光学测试部件如何协作完成测试满足您的独特的应用。一下图文介绍将详述每一款产品的功能及如何组合已达到您的要求。

 全光谱传函仪、镜头MTF测试系统

可规划的解决方案

OpTest测试系统的模块部件可以具体配置，用来测试绝大部分类型的光学器件。选择和配置合适于待测系统的模块前，需要明确系统的用途，包括:

1、物面和像面的位置

2、光谱范围

3、空间分辨率

4、物与像的大小及系统视场

5、光阑大小、相对孔径（F值）、数值孔径

6、系统的实际尺寸及布局

1、物和像的位置，大部分光学系统分为3类：

 无限共轭系统：

物面位于无限远。例如：相机镜头、目镜、无限远光学矫正的显微镜物镜。

 无焦系统：

物面和像面都处于无限远，例如：望远镜、双目镜、光束拓展器。

有限共轭系统：

物面和像面都处于有限距离处，例如：摄影放大镜头、微距透镜、光纤光学面板、摄像管、光刻录镜头。

 2、光谱范围：OpTest系统的图像分析仪包括从紫外到长波红外的光谱范围。

 3、空间分辨率：所有光学系统都受限制于空间分辨率。其中最基本的一个限制源于光的波动性。如果一个光学系统只受制于光的波动性，那么这个系统的分辨率与衍射极限相同。

一个光学系统还受限制于光学设计及生产加工过程的瑕疵，这种情况下，整个系统的分辨率取决像差。光学测试系统未矫正的像差必须必待测光学器件的像差小，同时光学测试系统的图像分析仪必须有足够的分辨率分析待测光学器件成的像。对于无线共轭系统有限共轭系统而言：分辨率的单位是每毫米的线对数（lp/mm），对于无焦共轭系统而言：空分辨率的单位是：每毫弧的周期数（cycle/mrad）。

4、物面和像面的尺寸及系统的视场：光学测试系统必须能够测试到待测光学器件物空间和像空间的全部视场，对于无线共轭系统而言：光学测试系统必须包含物空间的全视场角及像面的整个像尺寸；对于有限共轭系统而言：精密微调的位移台必须有足够长的范围来分析全部物和像的尺寸；对于无焦系统而言：光学测试系统必须测试到物与像空间的全视场角。

5、光阑大小、相对孔径、数值孔径：光学测试系统必须满足待测系统入瞳和出瞳的要求。对于无限共轭和无焦系统而言：入瞳孔径决定了物空间准直光束的直径。无焦系统像空间参数由出瞳大小决定，而对有限共轭和无限共轭系统的而言：像空间相关的参数由相对孔径或数值孔径决定。

6、OpTest系统需要一个光学平台，可容纳系统的部件和折叠光路，无论待测系统多大、是否需要折叠光路或者有其他不常见的物理特性，都可以满足测试要求。OpTest要求光学平台配有中心1英寸的1/4英寸-20的螺纹孔或者中心25mm的M6螺纹孔。

 OpTest系统硬件选件

OG-1000光源：易于切换可见光和红外光

OG-1000多光谱靶标发生器采用先进的光源，光学、电子控制和自动化操作。这些光源提供了均匀、高强度的光照度从可见光到长波红外（0.4μm--15μm）。一键电子控制切换可见光、红外光源光源，缩短镜头安装时间，提高校准、生产效率。

· 彩色触摸显示屏为电脑和模块控制提供更直观的操作界面。

· 新的校准模式极大提高镜头的设置和校准速度，一键切换测试模式（可见光、长波红外）和校准模式（可见光），和一键返回初始模式。

· 重新设计的光学系统大大提高了信号强度。

· 多光谱光学系统可同时设置可见光和红外光测试。

表1：OG-1000系列靶标发生器型号

 表2：OG-1000系列规格

表面精度高的反射式准直仪

反射式准直仪为待测光学系统为无限共轭系统提供无限远的光源，所投射的光束的直径必须覆盖整个待测光学系统的入瞳孔径，即：准直仪的直径必须大于待测光学系统的入瞳孔径（包括测试设置未修正的偏差）。

反射式准直仪是由Optikos提供的标准部件，每一个反射式准直仪都是离轴抛物面镜，安装后保证表面精度为λ/8（633nm），表面涂有一层铝保护层用于多色光测试。每一个OAP都密封在一个高稳定性的坚硬的运转工具，同时配备一个运动座的参考镜用于系统校准。所有标准准直仪光轴都定位在离光学平台表面上500mm处。

表3：反射式准直仪型号

镜头支架：坚固的待测镜头支架

LM-300Tip/Tilt镜头支架

每一套OpTest系统都配备标准的坚固的LM-300Tip/Tilt镜头支架，用于安装固定待测镜头。LM-300Tip/Tilt镜头支架使用螺栓安装在一个运载体上，可以在带有线性编码器的大行程的高精度的直线钢轨上滑行。操作者能够实时确定待测镜头的位置。每一套OpTest系统都配备一个标准的镜头支架和一个C-Mount适配器金属板，额外的适配器金属板可以通过Optikos采购 ，详情如下。

标准的镜头支架适配器

根据镜头的类型Optikos提供多种镜头支架适配器，包括螺纹型镜头和卡销型镜头。通常，镜头适配器中心都有一个圆形的与镜头安装口特征相匹配的金属板，周围都设计有一套孔，可将适配器安装到OpTest系统上。

适配器被设计安装在LM-300Tip/Tilt镜头支架上，适配器上有多个通孔，使用#10-32螺钉安装在LM-300Tip/Tilt镜头支架上。

LensCheck设备适配器金属板

RM-1000旋转镜头支架

OpTest系统可测试平行于光学平台表面的平面的离轴视场点，这些视场点通过将旋转待测镜头到垂直于光学平台的轴附近找到。为了找到这个平面的视场点，必须将待测镜头旋转到光轴附近。典型的做法是再一次安装待测镜头，但是通过使用RM-1000旋转镜头支架可以自动获取这个平面的视场点。

RM-1000包含一个电机驱动的环形旋转平台（安装在垂直面板上），用户通常需要制造一个合适的适配器金属板用来安装待测镜头。旋转平台两面都可以用来安装待测镜头，这取决于待测镜头的后焦距长度、尺寸、安装面位置。

LM-1000镜头测试旋转平台：

高精度、重负荷、离轴角度视场点镜头测试旋转平台。

在照亮一个偏离轴的无限共轭视场点时，旋转一个长焦距准直器和光源是不现实的，因此OpTest使用了固定准直器和旋转透镜的方法。镜头和图像分析仪安装在旋转平台LP-1000上，保持相对固定。Optikos的工程师们利用有限的元素分析设计了LP-1000的结构式铸件，在安装到光学桌子上的时候，它可以与光学平台表面保持高平整度，而传统的轨道系统直接安装到光学表上，容易弯曲成一个不精确的光学表面的形状。

独特的电缆管理系统，避免光学平台电缆拖拽，减少中心常规测量的误差（有效焦距、畸变、倍率色差、主光线角度等）。

独特的集成方案：主承压表面被遮盖，避免受污染。

可锁定的镜头测试旋转平台及图像分析仪运载体在不锈钢导轨上，已校准到岩花岗表面，确保准直度。

集成的线性编码器可做长法兰焦距和后焦距的测量。

图像分析仪：用于视频和扫描应用。

图像分析仪获取待测透镜建立的光学图像，在足够的空间频率转化成电子图像由OpTest7软件分析。Optikos采用两种方法获取图像—视频和扫描。系统的类型必须适用于特别的应用，这取决于待测光学系统的类型以及测试的环境。

· 视频图像分析仪—通过将图像放大到图像感应器CCD或者微测热辐射计阵列获取图像。

· 扫描图像分析仪—通过测试刀刃或者夹缝图像的光亮程度变化获取图像。

AM-1000图像分析仪支架：精准定位待测透镜位置。

AM-1000将图像分析仪定位在被测镜片的图像平面上，并且如下定义待测光学透镜像平面的三个坐标。

X轴—决定平行于光学平台方向上的像的横向位置。

Y轴—决定在垂直于光学平台方向上像的竖直位置。

Z轴—决定光轴方向上像的焦点位置。

   AM-1000采用了专有的OpTikos运动控制系统，其中智能运动控制电路与模块集成，并且所有校准参数都被本地存储。

HC-100手柄控制器：通过手势操作远程控制系统硬件。

OpTikos运动控制系统具有CAN总线体系结构，其中指令可以由多个控制器发出。一个典型的测试平台包括一个运行opt7的PC以及一个HC-1000手持控制器。手持式控制器具有触摸屏，用于选择被分配给下部分上的触觉控制的轴。两个中心返回操纵杆实行比例速度分配轴控制，而两个数字拇指轮能够精确的位置控制。当设置扫描测量时，拇指轮在快速找到图像位置时是不可缺少的。

HC-1000还复制存在于OG-1000触摸屏上的控件，从而向用户提供靶标生成器的远程控制。显示器还可以用于从扫描系统中使用的锁定放大器的输出来查看信号电平。

· 所有OpTest运动控制轴远程控制及位置显示。

· 远程控制OG-1000系列的靶标发生器。

· 显示锁定放大器的信号水平。

· 黑暗实验室的手电筒功能。

· 紧急情况下的所有运动轴的停止功能。

· 在任何一对触觉控制上反转方向行为的能力。

· 两个易于编程的路径点，用于用一个按钮按压将所有轴返回到定义的位置。