[发明专利]基于双波长光源的轴锥镜锥角检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于双波长光源的轴锥镜锥角检测装置，特征在于该装置由双波长光源(1)、聚焦透镜(2)、滤光小孔(3)、分光镜(5)、准直透镜(6)、成像透镜(9)、第一图像传感器(4)、第二图像传感器(10)、第一位置调整机构(8)和第二位置调整机构(11)组成，其位置关系是：沿双波长光源(1)出射光束方向依次是所述的聚焦透镜(2)、滤光小孔(3)、分光镜(5)、准直透镜(6)、成像透镜(9)和第二图像传感器(10)；第一图像传感器(4)位于所述的准直透镜(6)的前焦面，且第一图像传感器(4)的中心与所述的准直透镜(6)的中心共轴；所述的分光镜(5)位于第一图像传感器(4)与准直透镜(6)之间；所述的滤光小孔(3)与第一图像传感器(4)相对于所述的分光镜(5)共轭；第二图像传感器(10)位于所述的成像透镜(9)的后焦面，且第二图像传感器(10)的中心与成像透镜(9)中心共轴；所述的聚焦透镜(2)、准直透镜(6)、成像透镜(9)均为消色差透镜，在所述的准直透镜(6)和成像透镜(9)之间预留有待测轴锥镜(7)位置并置于所述的第一位置调整机构(8)上，所述的成像透镜(9)和第二图像传感器(10)置于所述的第二位置调整机构(11)上。

2.利用权利要求1所述的基于双波长的轴锥镜锥角检测装置对轴锥镜锥角的检测方法，其特点在于该方法包括以下步骤：

①将待测轴锥镜(7)放在所述的第一位置调整机构(8)上，使所述的待测轴锥镜(7)位于所述的准直透镜(6)与成像透镜(9)之间；

②启动所述的双波长光源(1)，所述的双波长光源(1)出射的光束经聚焦透镜(2)聚焦、滤光小孔(3)滤波、分光镜(5)反射后进入所述的准直透镜(6)准直，调节所述的第一位置调整机构(8)，使准直光束从待测轴锥镜(7)的平面入射，使从待测轴锥镜(7)的平面反射的光束经所述的准直镜(6)、分光镜(5)到达第一图像传感器(4)的中心位置；

③调节第二位置调整机构(11)，使光束在第二图像传感器(10)上形成两个光斑的位置，任意一个光斑的中心与所述的第二图像传感器(10)的中心重合；

④记录第二图像传感器(10)上两个光斑中心的位置，计算两个光斑中心的相对位置偏差Δx，按下列公式计算待测轴锥镜(7)的锥角θ:

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

其中，n₁为待测轴锥镜(7)制作材料相对第一种波长的折射率，n₂为待测轴锥镜(7)制作材料相对于第二种波长的折射率，f为所述的成像透镜的焦距。