[发明专利]面光源虚像距测量装置及其方法

权利要求书

1.一种面光源虚像距测量装置，设置在由面光源发出的光束经过改变光线传播方向的透镜系统后具有一定出光角度的出光角光束的光路上，其特征在于，包括:

聚焦物镜，用于接收所述出光角光束并对接收到的所述出光角光束进行成像，设置在所述透镜系统的出口处，所述聚焦物镜的像方焦距值是所述聚焦物镜直径值的十倍以上；

遮光板，设置在所述聚焦物镜表面上，包含关于所述聚焦物镜的中心相对称的两条细缝；以及

接收显像屏，用于接收所述出光角光束通过所述遮光板和所述聚焦物镜后形成的光带从而显像出光斑，设置在所述聚焦物镜背离所述面光源的一侧，

其中，所述聚焦物镜的直径大于所述透镜系统的出口口径，

所述接收显像屏的直径大于所述聚焦物镜的直径。

2.根据权利要求1所述的面光源虚像距测量装置，其特征在于,还包括：

导轨，设置在所述接收显像屏与所述聚焦物镜之间，用于调节固定所述接收显像屏与所述聚焦物镜之间的距离，

所述接收显像屏设置在所述导轨上。

3.一种使用如权利要求1中的面光源虚像距测量装置的面光源虚像距测量方法，将所述面光源虚像距测量装置设置在由面光源发出的光束经过改变光线传播方向的透镜系统后具有一定出光角度的出光角光束的光路上，其特征在于，包括：

测定第一光带位置步骤，调节所述接收显像屏与所述聚焦物镜之间的距离，使所述接收显像屏得到清晰的两明一暗的第一光斑图像，记录该第一光斑图像形成时所述接收显像屏所在的第一光带位置，测得所述聚焦物镜与所述第一光带位置之间的距离为l₁，以及标记所述第一光斑图像在所述接收显像屏上的第一光斑位置；

测定第二光带位置步骤，继续移动所述接收显像屏，使所述接收显像屏得到与所述第一光斑图像效果相同的第二光斑图像，记录该第二光斑图像形成时所述接收显像屏所在的第二光带位置，以及测得所述第一光带位置与所述第二光带位置之间的距离为x₁；

计算虚像距步骤，所述虚像距是沿所述出光角光束传播的相反方向汇聚得到的虚光源到所述透镜系统的出口之间的距离，根据聚焦物镜的物方焦点到聚焦物镜的物方主点与其像方焦点到聚焦物镜的像方主点的乘积等于物到物方焦点的距离与像到像方焦点的距离的乘积即牛顿公式，虚像距s，推导出虚像距计算公式s＝ff'/(x₁/2+l₁-f')-f'+d，将已知的所述聚焦物镜的物方焦距f、像方焦距f'、所述透镜系统的出口到所述聚焦物镜的距离d、所述接收显像屏与所述聚焦物镜之间的距离为l₁和所述第一光带位置与所述第二光带位置之间的距离x₁代入该虚像距计算公式，计算得到虚像距s。