[發明專利]基于雙波長光源的軸錐鏡錐角檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201410219304.7
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103994734A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 王瑩;曾愛軍;張運波;黃惠杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種基于雙波長光源的軸錐鏡錐角檢測裝置，特征在于該裝置由雙波長光源(1)、聚焦透鏡(2)、濾光小孔(3)、分光鏡(5)、準直透鏡(6)、成像透鏡(9)、第一圖像傳感器(4)、第二圖像傳感器(10)、第一位置調整機構(8)和第二位置調整機構(11)組成，其位置關系是：沿雙波長光源(1)出射光束方向依次是所述的聚焦透鏡(2)、濾光小孔(3)、分光鏡(5)、準直透鏡(6)、成像透鏡(9)和第二圖像傳感器(10)；第一圖像傳感器(4)位于所述的準直透鏡(6)的前焦面，且第一圖像傳感器(4)的中心與所述的準直透鏡(6)的中心共軸；所述的分光鏡(5)位于第一圖像傳感器(4)與準直透鏡(6)之間；所述的濾光小孔(3)與第一圖像傳感器(4)相對于所述的分光鏡(5)共軛；第二圖像傳感器(10)位于所述的成像透鏡(9)的后焦面，且第二圖像傳感器(10)的中心與成像透鏡(9)中心共軸；所述的聚焦透鏡(2)、準直透鏡(6)、成像透鏡(9)均為消色差透鏡，在所述的準直透鏡(6)和成像透鏡(9)之間預留有待測軸錐鏡(7)位置并置于所述的第一位置調整機構(8)上，所述的成像透鏡(9)和第二圖像傳感器(10)置于所述的第二位置調整機構(11)上。

2.利用權利要求1所述的基于雙波長的軸錐鏡錐角檢測裝置對軸錐鏡錐角的檢測方法，其特點在于該方法包括以下步驟：

①將待測軸錐鏡(7)放在所述的第一位置調整機構(8)上，使所述的待測軸錐鏡(7)位于所述的準直透鏡(6)與成像透鏡(9)之間；

②啟動所述的雙波長光源(1)，所述的雙波長光源(1)出射的光束經聚焦透鏡(2)聚焦、濾光小孔(3)濾波、分光鏡(5)反射后進入所述的準直透鏡(6)準直，調節所述的第一位置調整機構(8)，使準直光束從待測軸錐鏡(7)的平面入射，使從待測軸錐鏡(7)的平面反射的光束經所述的準直鏡(6)、分光鏡(5)到達第一圖像傳感器(4)的中心位置；

③調節第二位置調整機構(11)，使光束在第二圖像傳感器(10)上形成兩個光斑的位置，任意一個光斑的中心與所述的第二圖像傳感器(10)的中心重合；

④記錄第二圖像傳感器(10)上兩個光斑中心的位置，計算兩個光斑中心的相對位置偏差Δx，按下列公式計算待測軸錐鏡(7)的錐角θ:

θ=arcsin{sin[arctan(Δxf)]n12+n22-2n1n2cos[arctan(Δxf)]}]]>

其中，n₁為待測軸錐鏡(7)制作材料相對第一種波長的折射率，n₂為待測軸錐鏡(7)制作材料相對于第二種波長的折射率，f為所述的成像透鏡的焦距。