[發明專利]多焦全息差動共焦超長焦距測量方法與裝置

無效

• 申請號: 201010173346.3
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101852676A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 趙維謙;楊佳苗;孫若端;邱麗榮
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多焦全息差動共焦超長焦距測量方法，其特征在于：

(a)調整被測超長焦距透鏡和多焦全息透鏡，使其與準直透鏡共光軸；

(b)打開點光源，其發出的光經第一分光鏡、準直透鏡和被測超長焦距透鏡后，照射在多焦全息透鏡表面，經多焦全息透鏡表面反射，再次通過被測超長焦距透鏡和準直透鏡，由第一分光鏡反射進入差動共焦系統；

(c)移動多焦全息透鏡，使其沿光軸方向進行掃描，通過探測差動共焦響應曲線的絕對零點來確定差動共焦光錐頂點與多焦全息透鏡一階焦點相重合，此時被測超長焦距透鏡到多焦全息透鏡的距離為d；

(d)根據多焦全息透鏡一階焦距f′₁，計算被測超長焦距透鏡的焦距：f′＝f′₁+d。

2.根據權利要求1所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量方法，其特征在于所述多焦全息透鏡一階焦距的校準步驟：首先將被測超長焦距透鏡替換為標準透鏡；移動多焦全息透鏡，使其沿光軸方向進行掃描，通過探測差動共焦響應曲線的絕對零點來確定差動共焦光錐頂點與多焦全息透鏡n階焦點相重合；繼續沿光軸方向移動多焦全息透鏡，再次通過探測差動共焦響應曲線的絕對零點來確定差動共焦光錐頂點與多焦全息透鏡前表面相重合，此時多焦全息透鏡移過的距離即為多焦全息透鏡n階焦距f⁽ⁿ⁾′，測得多焦全息透鏡一階焦距：f′₁＝nf⁽ⁿ⁾′。

3.多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，包括點光源，其特征在于：還包括第一分光鏡、準直透鏡、多焦全息透鏡和差動共焦系統；其中第一分光鏡、準直透鏡和多焦全息透鏡依次放在光線的出射方向，差動共焦系統放置在第一分光鏡的反射方向，多焦全息透鏡和第一分光鏡將光束反射至差動共焦系統，并配合差動共焦系統實現對由被測超長焦距透鏡出射的差動共焦光錐頂點的精確定位。

4.根據權利要求3所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：包括主控計算機、機電控制裝置和縱向平移臺；主控計算機通過機電控制裝置控制縱向平移臺推動多焦全息透鏡沿光軸方向進行掃描。

5.根據權利要求3或4所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：包括橫向平移臺；被測超長焦距透鏡固定橫向平移臺上；移動橫向平移臺推動被測超長焦距透鏡沿垂直光軸方向進行掃描，測得被測超長焦距透鏡不同區域焦距。

6.根據權利要求3或4或5所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：所述差動共焦系統包括第二分光鏡、第一光強傳感器和第二光強傳感器；由第一分光鏡反射回來的光進入差動共焦系統，由第二分光鏡將光線分成兩路，一路照射在位于焦前的第一光強傳感器上，另一路照射在位于焦后的第二光強傳感器上。

7.根據權利要求3或4或5所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：所述差動共焦系統包括第二分光鏡、焦前針孔、焦后針孔、第一光強傳感器和第二光強傳感器；由第一分光鏡反射回來的光進入差動共焦系統，由第二分光鏡將光線分成兩路，一路通過焦前針孔后，照射在第一光強傳感器上，另一路通過焦后針孔后，照射在第二光強傳感器上。

8.根據權利要求3或4或5所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：所述差動共焦系統包括第二分光鏡、焦前顯微物鏡、焦后顯微物鏡、第一光強傳感器和第二光強傳感器；其中焦前顯微物鏡的物平面位于焦前，在其像平面放置第一光強傳感器，焦后顯微物鏡的物平面位于焦后，在其像平面放置第二光強傳感器；由第一分光鏡反射回來的光進入差動共焦系統，由第二分光鏡將光線分成兩路，一路通過焦前顯微物鏡成像在第一光強傳感器上，另一路通過焦后顯微物鏡成像在第二光強傳感器上。

9.根據權利要求6或7或8所述的多焦全息差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：包括主控計算機和AD采集模塊；主控計算機通過AD采集模塊獲取差動共焦系統中的光強傳感器采集的差動共焦信號。

10.根據權利要求3或4或5或6或7或8或9所述的差動共焦超長焦距測量裝置，其特征在于：還可將差動共焦系統換為共焦系統。