[發(fā)明專利]薄凹透鏡焦距自動測量裝置及其測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310002152.0 | 申請日： | 2013-01-05 |
| 公開（公告）號： | CN103076157A | 公開（公告）日： | 2013-05-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 宋宏偉;王啟銀;楊春華;郭小龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 山西省電力公司大同供電分公司;國家電網(wǎng)公司 |
| 主分類號： | G01M11/02 | 分類號： | G01M11/02 |
| 代理公司： | 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386 | 代理人： | 胡時冶;王宇楊 |
| 地址： | 037008*** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 凹透鏡 焦距 自動 測量 裝置 及其 測量方法 | ||
1.一種薄凹透鏡焦距自動測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：LED光源、光源濾鏡、黑色帶孔物屏、可滑動擋板、凸透鏡、凹透鏡卡槽、光強(qiáng)傳感器、黑色像屏、傳動桿、電動機(jī)、液晶顯示屏、CPU控制器、啟動開關(guān)、超聲波測距傳感器、運行底座和支架、裝置外殼和狀態(tài)指示燈，其中，
所述CPU控制器是所述裝置的中央控制器，負(fù)責(zé)所有輸入數(shù)據(jù)的處理和控制信號的輸出，其實現(xiàn)為所述裝置中的主控電路板；
所述LED光源在所述CPU控制器的控制下為所述裝置提供光源；
所述光源濾鏡是一凸透鏡，所述LED光源設(shè)置在所述光源濾鏡的焦平面上，以保證射到所述黑色帶孔物屏上的光線為平行光線；
所述黑色帶孔物屏是一帶有1字形孔的黑色面板；
所述可滑動擋板用于使所述裝置內(nèi)各光學(xué)器件相對于外界密封，從而使凹透鏡焦距測量過程不會受到外界光線的影響；
所述凸透鏡用于與待測凹透鏡形成組合透鏡，從而進(jìn)行凹透鏡焦距的測量；
所述凹透鏡卡槽是一半圓形卡槽，用于容納待測凹透鏡；
所述光強(qiáng)傳感器附著在所述黑色像屏上，在所述CPU控制器的控制下進(jìn)行光強(qiáng)度的檢測，并將檢測結(jié)果送至所述CPU控制器進(jìn)行處理；
所述黑色像屏固定在所述傳動桿上，可隨所述傳動桿移動；
所述電動機(jī)在所述CPU控制器的控制下驅(qū)動所述傳動桿的移動；
所述傳動桿帶有螺紋，在所述電動機(jī)的驅(qū)動下帶動固定在其上的所述黑色像屏移動；
所述超聲波測距傳感器固定在所述黑色帶孔物屏的下端，在所述CPU控制器的控制下測量所述黑色帶孔物屏和所述黑色像屏之間的距離，并將測量結(jié)果送至所述CPU控制器進(jìn)行處理；
所述運行底座和支架支持所述裝置的各光學(xué)器件，并保證各光學(xué)器件的光心均處于同一高度；
所述液晶顯示屏在所述CPU控制器的控制下數(shù)字顯示所測凹透鏡的焦距；
所述狀態(tài)指示燈在所述CPU控制器的控制下指示所述裝置中各可控部件的運行狀態(tài)；
所述啟動開關(guān)用于接通所述裝置的電源以啟動所述裝置；以及
所述裝置外殼為所述裝置內(nèi)的光學(xué)器件和其他部件提供機(jī)械保護(hù)。
2.一種薄凹透鏡焦距自動測量方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
步驟1：將待測凹透鏡夾在凹透鏡卡槽上；
步驟2：當(dāng)待測凹透鏡夾穩(wěn)后，滑動可滑動擋板使各光學(xué)器件相對于外界密封，從而使測量過程不受外界光線影響；
步驟3：CPU控制器觸發(fā)LED光源工作，LED光源所發(fā)出光線經(jīng)光源濾鏡后變?yōu)槠叫泄饩€，再經(jīng)黑色帶孔物屏上的1字形孔均勻射到待測凸透鏡上，并在黑色像屏上成像；
步驟4：光強(qiáng)傳感器檢測黑色像屏接收到的光照強(qiáng)度，同時電動機(jī)帶動傳動桿上的黑色像屏移動，當(dāng)光強(qiáng)傳感器第一次檢測到光強(qiáng)最大時，制動電動機(jī)以停止黑色像屏移動，并啟動超聲波測距傳感器測距，從而得到黑色帶孔物屏到黑色像屏的第一距離b；
步驟5：電動機(jī)帶動傳動桿上的黑色像屏繼續(xù)向右移動，當(dāng)光強(qiáng)傳感器第二次檢測到光強(qiáng)最大時，再次制動電動機(jī)停止黑色像屏移動，并再次啟動聲波測距傳感器測距，從而得到黑色帶孔物屏到黑色像屏的的第二距離c；以及
步驟6：CPU控制器計算得到待測凹透鏡的焦距，
其中，在所述步驟6中，所使用的測量凹透鏡的焦距的公式為：其中，a是黑色帶孔物屏到凹透鏡卡槽的固定距離，b是在步驟4中所得到的第一距離，c是在步驟5中所得到的第二距離，利用上述公式計算得到待測凹透鏡的焦距f。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟7：CPU控制器將計算得到的凹透鏡焦距在液晶顯示屏上顯示。
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