[发明专利]一种基于液体透镜的面型检测方法有效
申请号: | 202110953315.8 | 申请日: | 2021-08-19 |
公开(公告)号: | CN113670582B | 公开(公告)日: | 2023-06-13 |
发明(设计)人: | 吴永前;肖康;刘锋伟;徐燕;陈小君;刘源超;周平;邓婷;覃蝶 | 申请(专利权)人: | 中国科学院光电技术研究所 |
主分类号: | G01M11/02 | 分类号: | G01M11/02;G01B11/24 |
代理公司: | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人: | 江亚平 |
地址: | 610209 *** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 液体 透镜 检测 方法 | ||
本发明涉及一种基于液体透镜的面型检测方法,它主要是根据液体透镜的特性实现了自变焦的功能,在检测过程中改变电压,通过观察CCD接收到的从待测面反射的光信号的强度,当光强度达到极值即透镜焦距刚好在待测面的一个检测点上,以此时的电压反解液体透镜此时的焦距,从而得到待测面上一个被测点和液体透镜的相对位置,接着平移待测面,然后重复上述步骤,则会得到一个新的相对位置信息,最后根据需要得到一系列待测面上点的位置信息,分析得到待测面的面型。对于多种曲率的面型可以实现等同检测,因此结构紧凑,变焦快,响应快,减轻了检测流程的复杂度,加快了检测速度,降低了检测成本。
技术领域
本发明属于光学检测领域,具体涉及一种基于液体透镜的面型检测方法,它是基于液体透镜的自主变焦实现待测面型的检测,该方法具有变焦快,结构紧凑,响应快以及成本低的优点。
背景技术
目前在检测待测面型时,通常使用三坐标测量仪或者干涉仪等设备测量,尤其是检测非球面面型时,还需要对单个检测搭建不同的检测平台,其检测成本很高,因此提出了应用液体透镜的自主变焦特性来检测面型的方法,这种液体透镜主要通过改变光学液体的折射率从而使得液体折射率发生梯度变化来实现变焦或者改变液体透镜液体界面形状的方法实现变焦。液体透镜无需组合较多透镜,较为方便,并对生物医疗,智能机器人等领域带都带来了较为深刻的影响。
发明内容
本发明是在光学检测领域里针对不同的待测面型,为了降低工程难度,降低检测成本,提出了基于液体透镜的光学检测方法。
本发明提出以下技术方案:
一种基于液体透镜的面型检测方法,所述液体透镜10布置在面型检测光路中,所述液体透镜10包括电压源6,所述面型检测光路包括待测面9,所述液体透镜10,CCD11,分束镜12,准直镜13,扩束镜14,激光器15,所述方法包括以下步骤:
1)所述激光器15发出一束光,先经过扩束镜14后再通过准直镜13,然后通过分束镜12,从该分束镜12透射的光通过所述液体透镜10后照射在待测面9上,被待测面9反射的光通过液体透镜10后再经分束镜12反射部分光至CCD11,该部分光被CCD11接收;
2)改变所述液体透镜10的焦距,同时检测从CCD11接收到的光信号强度,当光强度达到极值即液体透镜的焦距刚好在待测面9的一个检测点上,以此时的电压反解液体透镜10此时的焦距,从而得到待测面9上一个被测点和液体透镜10的相对位置;其中,通过改变所述电压源的输出电压大小改变所述液体透镜(10)的焦距;
3)平移待测面,并执行上述步骤2),直至得到待测面9上一系列点的位置信息;
4)基于所述一系列点的位置信息,通过分析得到待测面9的面型。
其中,所述液体透镜还包括绝缘液体1,疏水介电层2,基板3,ITO电极层4,导电液体5,电压源6,绝缘层8,所述电压源6用于在所述导电液体5和绝缘层8之间施加外加电压,通过改变所述外加电压的大小,使导电液体5与绝缘液体1形成的透镜界面发生挤压,进而改变了所述液体透镜10的焦距。
其中,所述绝缘液体1和导电液体5分别置于不同的容器内。
其中,基于液体材料的折射率和透光率选择用于所述绝缘液体1和导电液体5的材料。
其中,采用加盐的水溶液作为导电液体5,通过加入不同浓度盐水调节导电液体5的导电性以及控制液体透镜10的可操作温度范围。
其中,所述液体透镜10为填充液晶材料的液体镜头时,通过改变施加在液晶上的电压大小来调节液晶折射率,从而改变所述液体透镜10的焦距。
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