專利名稱：一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡陣列焦距測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，可用于焦距較短、單元數(shù)較多的微透鏡陣列測(cè)量。
背景技術(shù)：
微透鏡陣列因?yàn)樽陨淼母哐苌湫?、寬工作波長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光存儲(chǔ)、光耦合和波前檢測(cè)等領(lǐng)域。隨著微透鏡陣列加工工藝的提高，微透鏡陣列向著多單元數(shù)、微型化的方向發(fā)展，對(duì)微透鏡陣列的檢測(cè)提出新的要求，不僅需要較高的測(cè)量精度，而且需要較高的測(cè)量效率。目前，對(duì)微透鏡陣列的焦距測(cè)量主要有口徑和矢高測(cè)量計(jì)算法、浮雕深度法、 轉(zhuǎn)角法、放大率法和干涉儀測(cè)量法等。
對(duì)于口徑和矢高測(cè)量計(jì)算法，逐個(gè)測(cè)量微透鏡陣列子孔徑Φ和矢高h(yuǎn)，計(jì)算出微透鏡的曲率半徑從而得出焦距值。Ph2+^/
廣=R = /4n-l 2h(n-\)
式中R為微透鏡陣列子孔徑的曲率半徑，η為折射率。該方法測(cè)量精度較低，同時(shí)逐個(gè)測(cè)量微透鏡陣列的各個(gè)子孔徑，測(cè)量效率較低。
浮雕深度法通過測(cè)量微透鏡陣列的浮雕深度h和子孔徑口徑d，根據(jù)公式計(jì)算微透鏡陣列的焦距。丄d2
/ =-%{n-\)h
式中，η為折射率。利用該方法測(cè)量由于微透鏡陣列在曝光、顯影以及刻蝕的過程中造成的浮雕深度誤差較大，因此測(cè)量精度不高。
對(duì)轉(zhuǎn)角法測(cè)量，通過精密轉(zhuǎn)臺(tái)控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度，測(cè)量微透鏡焦面上的光斑偏移量可完成對(duì)微透鏡焦距的測(cè)量。該方法通過兩次采集圖像，可完成對(duì)多個(gè)子孔徑的焦距檢測(cè)，但對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的精度要求較高，測(cè)量成本較高、操作復(fù)雜。
放大率法是焦距測(cè)量過程中比較常用的檢測(cè)方法，其檢測(cè)原理為檢測(cè)使用的平行光管星點(diǎn)板上有兩個(gè)小孔；通過光源照明后，平行光管的出射光為兩束平行光；平行光經(jīng)過微透鏡陣列匯聚，在其各個(gè)子孔徑的焦面上成兩個(gè)點(diǎn)像。根據(jù)幾何成像原理，可計(jì)算微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的焦距。
HF d
式中F為平行光管的焦距，d為星點(diǎn)板上兩個(gè)小孔的中心距，&為被測(cè)微透鏡子孔徑的焦距，Cli為該子孔徑焦面上像點(diǎn)的中心距。該方法操作簡(jiǎn)單，測(cè)量成本較低，一次測(cè)量可完成多個(gè)微透鏡陣列焦距的測(cè)量，具有較高的測(cè)量精度和測(cè)量效率；但由于平行光管的焦距較長(zhǎng)和微透鏡陣列焦面上光斑衍射極限的限制，不易完成短焦距微透鏡陣列的檢測(cè)。
對(duì)于干涉儀檢測(cè)法，其測(cè)量原理是利用干涉儀確定微透鏡的頂點(diǎn)和焦點(diǎn)位置，兩點(diǎn)的間距即為微透鏡陣列的焦距。該檢測(cè)方法精度較高，但操作復(fù)雜，而且一次只能完成一個(gè)子孔徑的焦距測(cè)量，效率較低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為為克服上述各類方法在微透鏡陣列焦距檢測(cè)過程中的不足，兼顧測(cè)量的精度和效率，本發(fā)明提出一種新的檢測(cè)方法，即一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，該方法不僅具有較高的測(cè)量精度，還具有較高的檢測(cè)效率。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，該方法的檢測(cè)系統(tǒng)由單色儀、平行光管、衍射光柵、被測(cè)微透鏡陣列和CCD探測(cè)器組成， 單色儀作為光源，其出射光經(jīng)平行光管準(zhǔn)直后，先將衍射光柵移出檢測(cè)光路，平行光管準(zhǔn)直后的平行光經(jīng)過被測(cè)微透鏡陣列在其各個(gè)子孔徑的焦面上形成相應(yīng)的光斑，CCD探測(cè)器在焦面附近沿光軸依次采集圖像以確定各個(gè)子孔徑的焦面位置；然后將衍射光柵移動(dòng)進(jìn)入被測(cè)光路，平行光管準(zhǔn)直后的平行光入射到衍射光柵上，經(jīng)衍射光柵衍射分光后，各級(jí)衍射光在被測(cè)微透鏡陣列的各個(gè)子孔徑形成相應(yīng)的衍射光斑，CCD探測(cè)器采集圖像并進(jìn)行測(cè)量； 該方法具體通過以下步驟完成對(duì)被測(cè)微透鏡陣列焦距的測(cè)量
步驟1 將衍射光柵移出檢測(cè)光路，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)CCD探測(cè)器在被測(cè)微透鏡陣列的焦面附近采集圖像；
步驟2 利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)，分析處理采集的圖像，用CXD探測(cè)器確定被測(cè)微透鏡陣列各子孔徑的焦面位置；
步驟3 將衍射光柵移入檢測(cè)光路，利用CCD探測(cè)器采集被測(cè)微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士1級(jí)光斑圖像；
步驟4:利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)分析處理步驟3采集的光斑圖像，確定被測(cè)微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)光斑的中心距，根據(jù)衍射光柵的1級(jí)衍射角可計(jì)算被測(cè)微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的焦距。
進(jìn)一步的，步驟4中利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)分析處理步驟3采集的光斑圖像， 確定被測(cè)微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)光斑的中心距，根據(jù)衍射光柵的1級(jí)衍射角可計(jì)算被測(cè)微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的焦距具體為當(dāng)平行光入射到衍射光柵上時(shí)，當(dāng)衍射光柵的周期為d，單色儀的中心波長(zhǎng)為λ時(shí)，多縫衍射的亮條紋位置即各級(jí)衍射光的衍射角α滿足光柵方程
dsina = mAm = 0，±l，±2，··· (1)
衍射光柵的士 1級(jí)衍射角為α，即相當(dāng)于用轉(zhuǎn)角法測(cè)量時(shí)其精密轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為α，根據(jù)幾何光學(xué)成像原理，利用Matlab軟件確定0級(jí)衍射光斑和士 1級(jí)衍射光斑的中心距h后，根據(jù)公式( 可完成被測(cè)微透鏡陣列的焦距f的計(jì)算
f = h/tan α ^ dh/λ ⑵
將衍射光柵移入檢測(cè)光路后，用CCD探測(cè)器采集各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)衍射光斑圖像；對(duì)各個(gè)子孔徑，顯然步驟2中C⑶探測(cè)器確定的焦面位置a和步驟3中采集衍射光斑圖像時(shí)CCD探測(cè)器的位置b不同，利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理為從微透鏡陣列的離焦位置以固定的步距采集圖像，將各幀圖像依次編號(hào)；利用Matlab讀取各幀并計(jì)算微透鏡陣列各子孔徑光斑的清晰度函數(shù)值，通過清晰度函數(shù)曲線確定各子孔徑焦面位置，其中，各子孔徑焦面位置以采集圖像編號(hào)表示，根據(jù)數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理，得到的被測(cè)微透鏡陣列各子孔徑焦距
f i = d · h/ λ + (ni-ng) 1 (3)
式中，η,為被測(cè)微透鏡陣列第i個(gè)子孔徑焦面位置即CXD探測(cè)器(5)的位置a的圖像編號(hào)；ng為加入衍射光柵C3)測(cè)量時(shí)CCD探測(cè)器(5)的位置b編號(hào)；1為相機(jī)移動(dòng)的步距。對(duì)于某一個(gè)子孔徑，將衍射光柵( 移入檢測(cè)光路時(shí)CCD探測(cè)器( 恰好位于該子孔徑的焦面上，即CXD探測(cè)器(5)的位置a和位置b重合Oii = ng)，該子孔徑的焦距計(jì)算式 (3)與式( 相同；對(duì)于其他子孔徑，將移入衍射光柵C3)移入檢測(cè)光路時(shí)，CCD探測(cè)器(5) 處于其離焦位置，離焦量為(Iii-Iig) ·1。顯然，根據(jù)計(jì)算公式(3) —次采集圖像可完成被測(cè)微透鏡陣列⑷多個(gè)子孔徑的焦距測(cè)量，相比較一些逐個(gè)測(cè)量的傳統(tǒng)方法，具有較高的測(cè)量效率。
本發(fā)明的原理在于
本發(fā)明在轉(zhuǎn)角法檢測(cè)的基礎(chǔ)上，利用光柵衍射分光效應(yīng)代替精密轉(zhuǎn)臺(tái)完成測(cè)量。 經(jīng)過平行光管準(zhǔn)直的光線入射進(jìn)入光柵時(shí)，根據(jù)光柵的多縫衍射理論，其衍射光將分成幾束，忽略強(qiáng)度較小的高級(jí)次衍射光束，出射光束為傳播方向不變的0級(jí)衍射光束、傳播方向偏轉(zhuǎn)分別為士 α的士1級(jí)衍射光。確定0級(jí)和士1級(jí)衍射光斑的中心距與衍射光的角度后，根據(jù)轉(zhuǎn)角法計(jì)算焦距的原理完成焦距檢測(cè)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于
1、本發(fā)明衍射光的分光角度由光柵周期和測(cè)量光源的波長(zhǎng)確定，無需進(jìn)行測(cè)量；
2、本發(fā)明利用光柵代替精密轉(zhuǎn)臺(tái)操作更加簡(jiǎn)單，測(cè)量成本較低；
3、本發(fā)明與干涉儀測(cè)量法和口徑、矢高計(jì)算法比較，本發(fā)明結(jié)合數(shù)字圖像定焦技術(shù)，一組采集的圖像可完成多個(gè)微透鏡陣列的子孔徑定焦測(cè)量，具有較高的測(cè)量效率。


圖1為本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)以及微透鏡陣列焦距測(cè)量方法示意圖，其中圖1中a圖為衍射光柵3移出檢測(cè)光路時(shí)示意圖，圖1中b圖為衍射光柵3移入檢測(cè)光路時(shí)示意圖2為微透鏡陣列一個(gè)子孔徑光柵多縫衍射測(cè)量的原理示意圖中，1.單色儀，2.平行光管，3.衍射光柵，4.被測(cè)微透鏡陣列，5. C⑶探測(cè)器。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1中為本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)以及微透鏡陣列焦距測(cè)量方法示意圖，單色儀1作為光源，其出射光經(jīng)平行光管2準(zhǔn)直后，先將衍射光柵3移出檢測(cè)光路，經(jīng)平行光管2準(zhǔn)直后的平行光經(jīng)過被測(cè)微透鏡陣列4在其各個(gè)子孔徑的焦面上形成相應(yīng)的光斑，CCD探測(cè)器5在焦面附近沿光軸依次采集圖像以確定各個(gè)子孔徑的焦面位置；然后將衍射光柵3移動(dòng)進(jìn)入被測(cè)光路，經(jīng)平行光管2準(zhǔn)直后的平行光入射到衍射光柵3上，經(jīng)衍射光柵3衍射分光后， 各級(jí)衍射光在被測(cè)微透鏡陣列4的各個(gè)子孔徑形成相應(yīng)的衍射光斑，CCD探測(cè)器5采集圖像并進(jìn)行測(cè)量。該方法具體通過以下步驟完成對(duì)被測(cè)微透鏡陣列焦距的測(cè)量
步驟1 將衍射光柵3移出檢測(cè)光路，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)CCD探測(cè)器5在被測(cè)微透鏡陣列4的焦面附近采集圖像；
步驟2 利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)，分析處理采集的圖像，用CXD探測(cè)器5確定被測(cè)微透鏡陣列4各子孔徑的焦面位置。根據(jù)數(shù)字圖像處理知識(shí)，越接近于被測(cè)微透鏡陣列4的焦面，圖像銳度越大(圖像越清晰)，圖像的灰度方差也越大，選取計(jì)算較簡(jiǎn)單的灰度方差函數(shù)這一清晰度函數(shù)進(jìn)行定焦分析。利用CXD探測(cè)器5在被測(cè)微透鏡陣列4的焦面附近采集圖像，通過計(jì)算各幀圖像的灰度方差值，根據(jù)灰度方差的變化曲線確定被測(cè)微透鏡陣列4的焦面位置。
G=忐ΣΣ(外，力―2
公式中g(shù)(X，y)表示采集圖像上點(diǎn)(x，y)的灰度值，而M和N表示圖像的寬度和高度，在焦面上，計(jì)算出的‘G’出現(xiàn)最大值。
步驟3 將衍射光柵3移入檢測(cè)光路，利用CCD探測(cè)器5采集被測(cè)微透鏡陣列4各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士1級(jí)光斑圖像；
步驟4 利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)分析處理步驟3采集的光斑圖像，確定被測(cè)微透鏡陣列4各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)光斑的中心距，根據(jù)衍射光柵3的1級(jí)衍射角可計(jì)算被測(cè)微透鏡陣列4各個(gè)子孔徑的焦距。
具體的，圖2中，當(dāng)平行光入射到衍射光柵3上時(shí)，根據(jù)物理光學(xué)的分析，衍射光柵 3多縫衍射的光強(qiáng)分布包含單縫衍射因子和多光束干涉因子，多縫衍射產(chǎn)生的明暗條紋的位置即0級(jí)(主極大)和士1級(jí)(次級(jí)大)衍射光方向由單縫衍射因子和多光束干涉因子極值確定。通過分析，當(dāng)衍射光柵3的周期為d，單色儀1的中心波長(zhǎng)為λ時(shí)，多縫衍射的亮條紋位置即各級(jí)衍射光的衍射角α滿足光柵方程
dsina = mA m = 0，士 1，士2，...(1)
衍射光柵3的士 1級(jí)衍射角為α，即相當(dāng)于用轉(zhuǎn)角法測(cè)量時(shí)其精密轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為α，根據(jù)幾何光學(xué)成像原理，利用Matlab軟件確定0級(jí)衍射光斑和士 1級(jí)衍射光斑的中心距h后，根據(jù)公式( 可完成被測(cè)微透鏡陣列4的焦距f的計(jì)算
f = h/tan α ^ dh/λ(2)
將衍射光柵3移入檢測(cè)光路，用CCD探測(cè)器5采集各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)衍射光斑圖像。對(duì)各個(gè)子孔徑，顯然步驟2中CXD探測(cè)器5確定的焦面位置a和步驟3中采集衍射光斑圖像時(shí)CXD探測(cè)器5確定的位置b不同。其中位置b為衍射光柵3移入檢測(cè)光路時(shí)CXD探測(cè)器的位置；位置a為CXD探測(cè)器5根據(jù)清晰地函數(shù)定焦分析確定的微透鏡陣列各個(gè)子孔徑的焦面(每個(gè)子孔徑的焦面位置不同)。利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理為從微透鏡陣列的離焦位置以固定的步距采集圖像，將各幀圖像依次編號(hào)；利用Matlab 讀取各幀并計(jì)算微透鏡陣列各子孔徑光斑的清晰度函數(shù)值，通過清晰度函數(shù)曲線確定各子孔徑焦面位置(以采集圖像編號(hào)表示)，根據(jù)數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理，得到的被測(cè)微透鏡陣列4各子孔徑焦距&
fi = dh/ λ + (ni-ng) 1 (3)
式中，η,為被測(cè)微透鏡陣列第i個(gè)子孔徑焦面位置即CXD探測(cè)器(5)的位置a的圖像編號(hào)；ng為加入衍射光柵C3)測(cè)量時(shí)CCD探測(cè)器(5)的位置b編號(hào)；1為相機(jī)移動(dòng)的步距。對(duì)于某一個(gè)子孔徑，將衍射光柵( 移入檢測(cè)光路時(shí)CCD探測(cè)器( 恰好位于該子孔徑的焦面上，即CXD探測(cè)器(5)的位置a和位置b重合Oii = ng)，該子孔徑的焦距計(jì)算式 (3)與式( 相同；對(duì)于其他子孔徑，將移入衍射光柵C3)移入檢測(cè)光路時(shí)，CCD探測(cè)器(5) 處于其離焦位置，離焦量為(Iii-Iig) ·1。顯然，根據(jù)計(jì)算公式(3) —次采集圖像可完成被測(cè)微透鏡陣列(4)多個(gè)子孔徑的焦距測(cè)量。
本發(fā)明未詳細(xì)闡述的部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，該方法的檢測(cè)系統(tǒng)由單色儀(1)、平行光管O)、 衍射光柵(3)、被測(cè)微透鏡陣列(4)和CCD探測(cè)器( 組成，單色儀(1)作為光源，其出射光經(jīng)平行光管( 準(zhǔn)直后，先將衍射光柵( 移出檢測(cè)光路，平行光管( 準(zhǔn)直后的平行光經(jīng)過被測(cè)微透鏡陣列(4)在其各個(gè)子孔徑的焦面上形成相應(yīng)的光斑，CXD探測(cè)器( 在焦面附近沿光軸依次采集圖像以確定各個(gè)子孔徑的焦面位置；然后將衍射光柵C3)移動(dòng)進(jìn)入被測(cè)光路，平行光管( 準(zhǔn)直后的平行光入射到衍射光柵( 上，經(jīng)衍射光柵( 衍射分光后，各級(jí)衍射光在被測(cè)微透鏡陣列的各個(gè)子孔徑形成相應(yīng)的衍射光斑，CCD探測(cè)器(5) 采集圖像并進(jìn)行測(cè)量；其特征是該方法具體通過以下步驟完成對(duì)被測(cè)微透鏡陣列焦距的測(cè)量步驟1 將衍射光柵C3)移出檢測(cè)光路，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)CCD探測(cè)器( 在被測(cè)微透鏡陣列⑷的焦面附近采集圖像；步驟2 利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)，分析處理采集的圖像，用CCD探測(cè)器(5)確定被測(cè)微透鏡陣列(4)各子孔徑的焦面位置；步驟3 將衍射光柵( 移入檢測(cè)光路，利用CCD探測(cè)器(5)采集被測(cè)微透鏡陣列(4) 各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士1級(jí)光斑圖像；步驟4 利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)分析處理步驟3采集的光斑圖像，確定被測(cè)微透鏡陣列(4)各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)光斑的中心距，根據(jù)衍射光柵(3)的1級(jí)衍射角可計(jì)算被測(cè)微透鏡陣列(4)各個(gè)子孔徑的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，其特征是步驟4中利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)分析處理步驟3采集的光斑圖像，確定被測(cè)微透鏡陣列(4)各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)光斑的中心距，根據(jù)衍射光柵(3)的1級(jí)衍射角可計(jì)算被測(cè)微透鏡陣列⑷各個(gè)子孔徑的焦距具體為當(dāng)平行光入射到衍射光柵⑶上時(shí)，當(dāng)衍射光柵⑶的周期為d，單色儀(1)的中心波長(zhǎng)為λ時(shí)，多縫衍射的亮條紋位置即各級(jí)衍射光的衍射角α 滿足光柵方程dsin α = m λ m = 0, 士 1, 士2, ...(1)衍射光柵(3)的士 1級(jí)衍射角為α，即相當(dāng)于用轉(zhuǎn)角法測(cè)量時(shí)其精密轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為α，根據(jù)幾何光學(xué)成像原理，利用Matlab軟件確定0級(jí)衍射光斑和士 1級(jí)衍射光斑的中心距h后，根據(jù)公式( 可完成被測(cè)微透鏡陣列(4)的焦距f的計(jì)算； f = h/tan α ^ dh/λ(2)將衍射光柵C3)移入檢測(cè)光路后，用CCD探測(cè)器( 采集各個(gè)子孔徑的0級(jí)和士 1級(jí)衍射光斑圖像；對(duì)各個(gè)子孔徑，顯然步驟2中CXD探測(cè)器(5)確定的焦面位置a和步驟3中采集衍射光斑圖像時(shí)CCD探測(cè)器(5)的位置b不同，利用數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理為 從微透鏡陣列的離焦位置以固定的步距采集圖像，將各幀圖像依次編號(hào)；利用Matlab讀取各幀并計(jì)算微透鏡陣列各子孔徑光斑的清晰度函數(shù)值，通過清晰度函數(shù)曲線確定各子孔徑焦面位置，其中，各子孔徑焦面位置以采集圖像編號(hào)表示，根據(jù)數(shù)字圖像的清晰度函數(shù)定焦原理，得到的被測(cè)微透鏡陣列(4)各子孔徑焦距& fi = dh/λ+(Iii-Iig)I (3)式中，η,為被測(cè)微透鏡陣列第i個(gè)子孔徑焦面位置即CXD探測(cè)器(5)的位置a的圖像編號(hào)；ng為加入衍射光柵( 測(cè)量時(shí)CCD探測(cè)器(5)的位置b編號(hào)；1為相機(jī)移動(dòng)的步距；對(duì)于某一個(gè)子孔徑，將衍射光柵( 移入檢測(cè)光路時(shí)CCD探測(cè)器( 恰好位于該子孔徑的焦面上，即CXD探測(cè)器(5)的位置a和位置b重合Oii = ng)，該子孔徑的焦距計(jì)算式(3)與式(2)相同；對(duì)于其他子孔徑，將移入衍射光柵( 移入檢測(cè)光路時(shí)，CCD探測(cè)器( 處于其離焦位置，離焦量為(Iii-Iig) · 1 ；顯然，根據(jù)計(jì)算公式(3) —次采集圖像可完成被測(cè)微透鏡陣列⑷多個(gè)子孔徑的焦距測(cè)量，相比較一些逐個(gè)測(cè)量的傳統(tǒng)方法，具有較高的測(cè)量效率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微透鏡陣列焦距的測(cè)量方法，該方法結(jié)合清晰度函數(shù)定焦分析，利用光柵衍射分光的原理測(cè)量微透鏡陣列焦距，平行入射光經(jīng)過光柵后，由于高級(jí)次衍射光光強(qiáng)較小可忽略，其出射光被分成3束0級(jí)、+1級(jí)和-1級(jí)，通過測(cè)量光柵分光后在微透鏡各個(gè)子孔徑中的0級(jí)和±1級(jí)的光斑中心距，完成對(duì)微透鏡陣列焦距的測(cè)量。同時(shí)，利用該方法一次采集圖像可完成對(duì)多個(gè)子孔徑的測(cè)量，適合于陣列數(shù)較多的微透鏡焦距測(cè)量。本發(fā)明由于光柵分光角度由光柵周期和測(cè)量波長(zhǎng)確定，相比較傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)角法測(cè)量，該方法無需轉(zhuǎn)臺(tái)，操作簡(jiǎn)便易行。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102494873SQ20111036925
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月20日
發(fā)明者伍凡, 吳時(shí)彬, 曹學(xué)東, 朱咸昌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所