平行光管的物距计算

平行光管均以无穷远为目标设计的,但在实际应用中,令DUT成像最清晰的物距可能为有限距。由透镜成像原理可知,当靶标位于准直物镜Lcol焦平面之外内、之内时,可分别在正、负有限距成像。靶标位置可调的平行光管,称为可调物距平行光管(或可调焦平行光管、有限共轭平行光管),如图1所示。这种平行光管可兼容更多类型的DUT,并支持离焦测试以间接测量固定后焦类型DUT的实际后焦偏移。
图1 可调物距平行光管的原理

靶标通过准直物镜成像的物像关系如下:

Lcol 生产商通常会提供一个表格,在靶标位置与对应的模拟物距之间建立关联,方便平行光管生产商或最终用户查找。然而,大多数 Lcol 的设计是通用的,设计师无法预知成像物镜 Ldut 的参数,故表格中给出的模拟物距是针对特定的参考平面而言的,该参考平面常为 ExP 所在面。然而,对 DUT 而言,物距计算应以 Ldut 的第一主面(位于物方)为参考,如图 2 所示。忽略主面的位置,将影响测量结果的准确性。在实际应用中,假如 ExP 与 EnP 共面,那么,用户可使用 EnP 与第一主面的距离对 Lcol 供应商提供的模拟物距进行修正,以获得准确的物距。
图2 DUT 成像镜头的第一主面位置是物距计算和测量的参考平面