[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

说明书

本发明公开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，涉及透镜检测技术领域，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，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；本装置结构简单、稳定，不存在复杂的接收光学系统，无需机械扫描；检测方法效率高，测量精度高，过程简单，可检测无穷长焦距的透镜。

技术领域

本发明涉及透镜检测技术领域，尤其涉及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。

背景技术

中心偏是影响透镜组光学质量的一个重要因素，它会破坏光学系统的共轴性，导致成像的像散性和畸变的不对称性，从而降低成像质量。

目前检测光学透镜的中心偏主要有反射式和透射式两种方法。两者基本原理一致，主要采用平行光入射待测透镜，再利用成像CCD探测像点。接着旋转待测透镜，如果待测透镜存在中心偏，像点的轨迹会呈一定半径的圆环，因为圆环直径和待测透镜中心偏呈相应的几何关系，则可反算出待测透镜的中心偏。

由于待测透镜的焦距范围大，且需要在CCD探测器上成清晰的像，故对于接收光学系统需要具有正负无穷的变焦范围，这实际上无法达到。

发明内容

本发明针对背景技术的问题提供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，本装置结构简单、稳定，不存在复杂的接收光学系统，无需机械扫描；检测方法效率高，测量精度高，过程简单，可检测无穷长焦距的透镜。

为了实现上述目的，本发明提出一种基于数字激光全息快速检测透镜中心偏的装置，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，以形成球面波，将球面波通过分划板发生衍射，并采集衍射波与未发生变化的参考光波干涉叠加形成的全息图；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。

优选地，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，生成的激光通过光纤准直器耦合，再经透镜聚焦至针孔形成点光源，发射球面波。

优选地，所述的计算机通过卷积法重构划分板图像。

优选地，所述的半导体激光器采用405nm半导体激光器。

优选地，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。

优选地，所述的待测透镜，其距离针孔的距离小于待测透镜的焦距。

本发明还提出采用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，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，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。

优选地，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。