[发明专利]测量透镜放大率的方法

说明书

本发明涉及测量透镜（例如接触透镜）放大率的方法。

本发明提供了一种测量透镜放大率的方法，它包括以下步骤：

（a）.提供一准直光束，

（b）.用光电变换器对该光束取样，以产生一个代表整个束宽光强的输出信号，

（c）.把该变换器的输出信号转换成数字形式并把这个数字信号置于计算机的存储器中，

（d）.把一透镜插入到该光束的光路中，

（e）.在光路中插有透镜时，对透镜和变换器之间的至少一个间距重复步骤（b）和（c），

（f）.从存储在计算机存储器中的数字信号计算透镜的放大率。

最好对透镜和变换器之间一批不同的间距重复步骤（e）。

光电变换器可由光电探测器的线性阵列组成。

现在通过举例，参照附图，说明本发明的实施例，其中：

图1是实现本发明的方法的一个装置的简图，其中透镜承载台处于初始位置;

图2表示图1的装置，透镜承载台处于其次位置;

图3A和3B是在光路上有透镜和没有透镜时，光束强度对光束宽度的曲线图;

图4A和4B表示此装置所用的另一些准直光源;

图5是计算透镜放大率的第一计算机程序流程图;

图6是计算透镜放大率的第二计算机程序流程图;

首先参照图1，装一个X-Y平台10，它能在由光敏二极管的线性阵列11形成的光电变换器上方已知距离L处的水平面上可控制地移动，L的典型值约为10厘米，阵列11可以是一个512个元件G串接的固体线性扫描器，如由美国加利福尼亚Sunnyvale公司出售的EG&G    Reticon器件，它由大小为25微米、相距25微米的512个独立的光敏检测器组成。

圆形截面的准直垂直光束12由光源13产生，光源可以是He-Ne激光器。准直光束12的直径为几毫米宽。X-Y平台10内有一孔14，该平台起初处于图1所示的位置，以便使光束12毫无阻碍地通过孔14照射在阵列11上，阵列11应精确地处在光束12的直径上。

X-Y平台10还有一孔15，在孔15上放置要测量放大率的接触透镜16，该平台可以移动，从而把透镜16插入光束12的光路中。对于发散透镜，其作用示于图2，从图2中可以看出，光束12在阵列11上的直径较大。

正如将要更充分说明的那样，本装置的目的是在光束12的光路中插入透镜16和不插入透镜16两种情况下测量光束12的直径，并用微机17计算透镜16的放大率。

对于发散透镜16，其放大率由下式给出：

P＝1/L（1-W/ω）    （方程1）

其中：

P是以屈光度计的透镜16的放大率，

L是平台10和阵列11之间的距离，

ω是没插入透镜16时光束12的直径，

W是插入透镜16时，光束12在阵列11上的直径。

对于会聚透镜，L小于焦距，放大率由下式给出：

P＝1/L（1+W/ω）    （方程2）

通常，因为He-Ne光束12的强度为高斯分布，光束的直径ω和W取为半振幅点之间的距离。

例如：图3A和3B分别表示有透镜插入和没有透镜插入光路时的典型的光束强度对光束直径的曲线。在图3A中，不发散的准直光束的直径ω为2.671毫米，在图3B中，在阵列11上的发散光束的直径W是3.627毫米。

再回到图1，在线性阵列11中的每个独立的光敏探测器对落在其上的光取样并存储电荷，该电荷的量值实质上正比于该点的光强。

当微机17提供的“开始”信号出现时，这些存储的电荷在“时钟”信号的控制下与时钟信号同步地被连续地读出，该时钟信号来自于对除法器18中的微机基本时钟的划分，阵列11的输出信号代表横跨光束12直径的光强的模拟值系列，它在放大器19中被放大，然后，每个模拟值在A/D（模/数）转换器20中进行模数转换，A/D转换器20也由时钟信号控制。

最终的数字信号由一系列对应于初始模拟值的单个数字值构成，它被置入计算机17的存储器中。

应该知道，位于计算机17和阵列11之间的接口电路，它包括除法器18、放大器19和A/D转换器20，其细节取决于计算机的制造和型号，上述内容并不是接口的全部叙述，但所叙述的功能是相当简单的，完全在本专业技术人员的能力之内。