[发明专利]基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法

权利要求书

1.基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备工具

准备工具：自制针形物AB、平面反射镜M、凸透镜或透镜组L和光具座，将自制针形物AB、平面反射镜M、凸透镜或透镜组L均放置在光具座上，将平面反射镜M放置在凸透镜或透镜组L的后面，再将自制针形物AB放置在凸透镜或透镜组L的前面，产生自制针形物AB所成的实像A'B'；

步骤二：第一次视觉观察

驱使自制针形物AB到凸透镜或透镜组L的距离由大到小，然后，眼睛在垂直于纸面的方向上左右移动，观察AB与A'B'，当B与B'点同时移动，且移动速度相同，B与B'点始终在一条竖直线上时，那么AB与A'B'在L的轴线方向为同一位置；

步骤三：第二次视觉观察

当眼睛左右移动观察AB与A'B'时，AB与A'B'的移动速度不同，A'B'的横向移动速度相比较AB的移动速度较慢，那么A'B'成像在AB的后面，A'B'与AB在透镜中心线上的位置不一样；

步骤四：第三次视觉观察

当左右移动眼睛观察AB与A'B'时，A'B'的横向移动速度相较于AB的横向移动速度更快，那么A'B'成像在AB的前面，A'B'与AB在透镜中心线上的位置不一样；

步骤五：比较视差得出焦点

根据步骤二、步骤三、步骤四进行视差比较，判断A'B'的成像位置是否是一倍焦距，如果眼睛左右移动时，AB与A'B'的移动没有差别，那么凸透镜或透镜组L与自制针形物AB的距离即为焦距，从而得出焦点；

步骤六：视差比较得出像点

准备自制针形物CD，先放置自制针形物AB与凸透镜或透镜组L在光具座上，设定AB在L左侧的一倍焦距到两倍焦距的范围内，再将CD放到光具座上L的右侧，设定CD到L的距离大于两倍焦距，移动CD，在L左侧成像C'D'，然后，眼睛在垂直于纸面的方向上左右移动，形成视场，当AB与C'D'在视场中保持同步时，那么CD的位置与AB成像的位置在同一点，即为AB像点的位置。

2.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤一中，将自制针形物AB放置在和凸透镜或透镜组L之间距离大于一倍焦距的位置。

3.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤二中，眼睛左右移动时，同一点的位置是不会发生变化的，得出自制针形物AB到凸透镜或透镜组L之间的距离为一倍焦距，AB与A'B'成等大、互相倒立的物和像。

4.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤三中，A'B'的横向移动速度相比较AB的移动速度较慢，造成视觉中AB相比较A'B'更靠近视觉的边缘。

5.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤四中，A'B'的横向移动速度相较于AB的横向移动速度更快，造成视觉中A'B'相比较AB更靠近视觉的边缘。

6.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤五中，判断A'B'的成像位置是否是一倍焦距的依据为AB与A'B'是否成等大、互相倒立的物和像，且二者是否始终在一条竖直线上。

7.根据权利要求1所述的基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，其特征在于：所述步骤六中，设定AB、CD为两个形似的物，因为设定CD到L的距离大于两倍焦距，所以设定CD的针尖直径大于AB的针尖直径，使得C'D'与AB大小相似即可。

8.基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的装置，其特征在于：包括光具座(1)、导轨(2)、摄像头(3)、针尖AB(4)和透镜组(5)，所述光具座(1)上的左侧设有导轨(2)，且导轨(2)上活动设有摄像头(3)，所述摄像头(3)右侧方向的所述光具座(1)上依次设有针尖AB(4)和透镜组(5)，所述光具座(1)上的右侧设有平面反射镜(6)或针尖CD(7)中的一种。