[发明专利]一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法

权利要求书

1.一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，实现所述方法的检测系统包括激光光源、待测镜片固定架、步进电机驱动模块、光路调节模块、光电检测模块、信号放大模块和微控制器模块，所述待测镜片固定架用于安装固定待测的体状或微棱镜镜片，待测的体状或微棱镜镜片位于所述激光光源的出射方向，所述步进电机驱动模块包括步进电机和用于驱动步进电机的驱动器，所述步进电机与所述待测镜片固定架相连，用于负载所述待测镜片固定架并带动其转动；所述激光光源发出的光束、待测的体状或微棱镜镜片、光路调节模块和光电检测模块的光电探测器形成光路，所述光电检测模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块与所述微控制器模块，所述微控制器模块与所述驱动器连接，所述检测方法的过程如下：

所述微控制器模块输出控制信号，所述驱动器驱动步进电机，所述步进电机驱动待测镜片固定架并带动待测的体状或微棱镜镜片转动，所述控制信号控制步进电机带动镜片从初始位置逆时针开始转动，如果检测到激光光束，停止步进电机，计算旋转的角度和棱镜度；

所述步进电机旋转的角度θ与待测的体状或微棱镜镜片的棱镜度PD(Δ)、镜片材料的折射率n和镜片中微棱镜结构的棱角α有关，它们的关系由公式(1)和公式(2)决定，当PD为30Δ时对应的电机旋转角度为零度，即电机的初始位置；

θ＝sin^-1(n*sin(α+sin^-1(sin(θ)/n)))-16.699 (1)

PD＝100*tan(sin^-1(n*sin(α))-α) (2)。

2.如权利要求1所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述微控制器模块输出控制步进电机的脉冲信号给所述步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块的驱动器与所述步进电机连接，为所述步进电机提供驱动电源，所述步进电机驱动模块包含细分电路，将电机的一个脉冲信号细分为多个脉冲信号来提高所述步进电机的转动精度并消除步进电机的低频振荡。

3.如权利要求1或2所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述信号放大模块将接收到的电信号进行差分放大，使电信号达到微控制器模块能够识别的阈值，并发送到微控制器模块的输入端，微控制器模块将接收到的电信号进行A/D转换，转换成数字信号后读取并分析数据，根据数据分析结果向步进电机发送停止信号，并计算步进电机转过的角度，得出镜片的棱镜度值。

4.如权利要求1或2所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述光路调节模块包括顺序放置的一个可变光阑和两个平面反射镜，所述可变光阑用于改变激光光束束径的大小，所述平面反射镜用于折转光线的传播路径以便缩小整个检测系统的尺寸，激光束经过两个平面反射镜的两次光路折转，将检测系统的长度缩小到原尺寸的四分之一。

5.如权利要求4所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述可变光阑和第一个平面反射镜到待测镜片中心的纵向距离与横向距离比L:D为0.3:1，确保激光光束以出射角γ出射时可通过可变光阑，经过两个平面反射镜反射后被光电检测模块接收，γ为16.699°。

6.如权利要求1或2所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述光电检测模块包括一个光电探测器和一个信号采集电路，所述光电探测器用于捕捉来自所述平面反射镜的光线，所述信号采集电路将捕捉到的光信号转换成电信号并反馈给信号放大模块；所述信号放大模块用于将采集到的信号进行增益处理后再发送到微控制器模块，同时读取并记录该信号的值；所述微控制器模块用于整个检测系统的程序控制，通过编写程序实现检测系统对镜片棱镜度的智能测量。

7.如权利要求1或2所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述检测系统还还包括显示模块，所述显示模块用于显示检测到的数据和信息，所述显示模块与所述微控制器模块连接。

8.如权利要求1或2所述的一种体状及微棱镜镜片的棱镜度智能检测方法，其特征在于，所述的待测镜片固定架固定在步进电机的转轴上，将待测镜片安装在固定架上，确定待测镜片的中心正对步进电机的转轴。