[發(fā)明專利]一種超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置及其檢測方法

在審

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112834176A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳冠南
• 申請（專利權(quán)）人: 陳冠南
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01N21/84
• 代理公司: 成都時譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 葉斌

本發(fā)明公開了一種超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置及其檢測方法，所述超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置、連續(xù)譜激光器和數(shù)據(jù)分析裝置，通過連續(xù)譜激光器輸出多個波長的光線，將鏡片劃分為多個檢測區(qū)域，在每個檢測區(qū)域依次進(jìn)行多個波長的光線檢測，獲得細(xì)致充分的檢測數(shù)據(jù)，基于超表面結(jié)構(gòu)鏡片的顯示特性，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)對于超表面結(jié)構(gòu)鏡片進(jìn)行針對性的分析，獲得有效的評估結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)檢測領(lǐng)域，特別是一種超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)

超表面結(jié)構(gòu)鏡片上的亞波長納米結(jié)構(gòu)形成特定的重復(fù)模式，能夠模擬折射光線的復(fù)雜曲率，與傳統(tǒng)透鏡相比，輕薄小巧，可以在減小畸變的情況下極大地改善光線的聚焦能力，避免出現(xiàn)色差，已經(jīng)成為光學(xué)領(lǐng)域的革命性技術(shù)，然而，現(xiàn)有技術(shù)中常用于鏡片檢測的MTF檢測技術(shù)主要通過分析和計(jì)算投影圖像的對比度來表示光學(xué)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量，無法將其用于超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測與篩選。

如何有效地檢測與篩選超表面結(jié)構(gòu)鏡片已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置，其特征在于，所述超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置、連續(xù)譜激光器和數(shù)據(jù)分析裝置，所述連續(xù)譜激光器通過光纖連接數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)分析裝置分別與所述數(shù)據(jù)采集裝置和所述連續(xù)譜激光器通訊連接。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括平面移動裝置、檢測探頭、升降裝置、鏡片放置平臺和圖像采集設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述平面移動裝置11包括X軸導(dǎo)軌、X軸移動模塊、Y軸導(dǎo)軌和Y軸移動模塊，所述檢測探頭安裝在所述Y軸移動模塊上。

進(jìn)一步地，所述X軸移動模塊采用直線電機(jī)的驅(qū)動方式進(jìn)行驅(qū)動，所述Y軸移動模塊采用精密滾珠絲杠驅(qū)動方式進(jìn)行驅(qū)動，所述平面移動裝置可以實(shí)現(xiàn)精度為50微米的移動。

進(jìn)一步地，所述檢測探頭通過光纖從所述連續(xù)譜激光器接收特定波長的光線。

進(jìn)一步地，所述鏡片放置平臺設(shè)置有上下通透的放置槽，所述放置槽設(shè)置有邊緣托架，用于托住鏡片。

進(jìn)一步地，所述圖像采集設(shè)備用于采集鏡片在特定波長的光線的照射下產(chǎn)生的圖像，通過所述圖像可以看出光線的聚焦點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述連續(xù)譜激光器的輸出光譜范圍可覆蓋320-2400nm，所述連續(xù)譜激光器內(nèi)設(shè)置有濾光片組，通過所述數(shù)據(jù)分析裝置控制所述濾光片組，可以實(shí)現(xiàn)輸出波長的連續(xù)可調(diào)。

同時提出一種超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測方法，基于上述的超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測裝置，所述超表面結(jié)構(gòu)鏡片的檢測方法具體包括如下步驟：

1)根據(jù)鏡片的具體大小，將鏡片劃分為多個檢測區(qū)域，根據(jù)檢測需求，確定所述連續(xù)譜激光器需要輸出的多個波長的光線；

2)平面移動裝置將檢測探頭移動到初始位置，按照劃分的檢測區(qū)域依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在特定的檢測區(qū)域，所述連續(xù)譜激光器會按照從小到大的順序依次輸出設(shè)定好的多個波長的光線，檢測探頭將光線傳輸至鏡片的特定區(qū)域，圖像采集設(shè)備依次采集在各個波長的光線照射下產(chǎn)生的圖像，并將圖像傳輸給所述數(shù)據(jù)分析裝置；

3)數(shù)據(jù)采集完成后，所述數(shù)據(jù)分析裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和評估。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和評估具體包括：(1)將圖像數(shù)據(jù)按照光線的波長進(jìn)行分類；(2)針對特定波長的圖像數(shù)據(jù)，通過比較不同位置的圖像，判斷鏡片針對特定波長的光線的顯示均勻性，將不同位置的圖像進(jìn)行疊加，獲得能夠反映鏡片針對特定波長的光線的聚焦效果的綜合圖像；(3)綜合鏡片針對不同波長的光線的顯示均勻性，判斷鏡片的整體顯示均勻性，綜合鏡片針對不同波長的光線的聚焦效果，判斷聚焦點(diǎn)是否唯一，評估鏡片的色偏糾正能力，以及在哪個波長范圍內(nèi)鏡片能夠取得較好的色偏糾正效果。