[发明专利]一种基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置及方法

权利要求书

1.一种基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，包括：球面波发射装置、分划板、待测透镜、图像传感器和计算机；

所述的球面波发射装置后端依次设置有分划板和图像传感器，球面波发射装置形成的球面波经分划板发生衍射，衍射波与未发生变化的参考光波干涉叠加形成全息图经图像传感器采集；所述的待测透镜设置于分划板与图像传感器之间，调整分划板与待测透镜之间的距离以检测透镜中心偏；所述的图像传感器输出端连接计算机的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，所述的球面波发射装置，包括：半导体激光器、光纤准直器、透镜和针孔板；

所述的针孔板前端依次设置有半导体激光器、光纤准直器和透镜，半导体激光器发射激光耦合进入光纤准直器，经透镜聚焦至针孔板形成点光源，发射球面波。

3.根据权利要求1所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，所述的计算机通过卷积法重构分划板图像。

4.根据权利要求2所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，所述的半导体激光器采用405nm半导体激光器。

5.根据权利要求1所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，所述的球面波发射装置、分划板、待测透镜、图像传感器在同一轴线上。

6.根据权利要求1所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，其特征在于，所述的待测透镜，其与针孔之间的距离小于待测透镜的焦距。

7.采用权利要求1所述的基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置进行的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、生成球面波；

S20、球面波经分划板发生衍射，衍射波与原来未发生变化的参考光波干涉叠加形成全息图；

S30、通过图像传感器采集全息图，并重构分划板图像；

S40、将待测透镜置于分划板与图像传感器之间，调整分划板与待测透镜之间的距离以检测透镜中心偏。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，S10所述的生成球面波，具体为：

S101、启动激光器，经光纤准直器耦合发射激光；

S102、激光由透镜聚焦至针孔，形成点光源，发射球面波。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，S40中所述的调整分划板与待测透镜之间的距离以检测透镜中心偏，包括：

S401、向待测透镜的方向水平移动分划板，同时重构分划板图像，使该图像与未移动前重构的分划板图像位于同一分划板重构平面；

S402、当分划板经待测透镜所成的像位于分划板未移动时位置处，停止移动分划板，并记录分划板移动距离；

S403、根据透镜成像原理，结合移动距离、待测透镜焦距和移动前后两次重构图像的移动距离，以获得待测透镜中心偏移距离。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，S403所述的根据透镜成像原理，结合移动距离、待测透镜焦距和移动前后两次重构图像的移动距离，以获得待测透镜中心偏移距离，具体为：

透镜中心偏移量为：

其中，h表示待测透镜中心偏移距离，f表示待测透镜焦距，h′表示分划板与其像之间的垂直距离；d表示分划板向待测透镜方向移动的距离。