[发明专利]一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜定焦检测方法

权利要求书

1.一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜定焦检测方法，该检测系统由He-Ne激光器（1）、聚光镜（2）、平行光管（3）、小孔挡板（4）、被测微透镜（5）、郎奇光栅（6）和CCD探测器（7）组成，通过郎奇光栅（6）的0级和1级衍射光干涉产生的条纹变化状况，完成被测微透镜（5）的定焦检测，其特征是：该方法可通过以下步骤完成对被测微透镜（5）的定焦测量：

步骤1：将郎奇光栅（6）置于被测微透镜（5）的焦前，利用微移平台移动CCD探测（7），使郎奇光栅（6）在CCD探测器（7）上清晰成像即CCD探测器（7）的像面与郎奇光栅（6）的刻画表面重合；

步骤2：移动CCD探测器（7），使其成像焦面与郎奇光栅（6）的轴向距离为h并用CCD探测器（7）测量干涉条纹的周期p₁；

步骤3：移动郎奇光栅（6），使其位于被测微透镜（5）的焦后，利用CCD探测器（7）测量干涉条纹的周期p₂；

步骤4：根据两次测量时条纹周期的变化，结合郎奇光栅（6）移动的距离l，即可分别计算郎奇光栅（6）两次测量时的离焦量s₁和s₂；

步骤5：根据郎奇光栅（6）的离焦量s₁和CCD探测器（7）与郎奇光栅（6）的距离h即可计算CCD探测器的离焦位置z：

z=h-s1=h-p1p1+p2l]]>

将CCD探测器（7）向被测微透镜（5）移动z即可完成对被测微透镜（5）的定焦测量。

2.根据权利要求1所述的微透镜定焦检测方法，其特征在于：步骤4中的离焦量s₁和s₂具体计算方法如下：根据物理光学理论：

p1=zs1p]]>p2=zs2p]]>

式中p为CCD探测器（7）测量的郎奇光栅（6）的周期，根据两次测量干涉条纹周期的变化关系p₁s₁＝p₂s₂结合光栅移动距离l＝s₁+s₂，分别计算两次测量时光栅离焦量：

s1=p2p1+p2l,]]>s2=p1p1+p2l.]]>

3.一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜阵列定焦检测方法，其特征在于：微透镜阵列各个子单元相当于一个小孔径的微透镜，该方法通过以下步骤完成微透镜阵列各个子单元的定焦测量：

步骤A1：根据权利要求1的步骤1到步骤5完成微透镜阵列第一个子单元的定焦检测，以该子单元作为基准，将郎奇光栅（6）移动到微透镜阵列该被测子单元焦后，使其离焦量为s，用CCD探测器测量相应的干涉条纹周期p_s；

步骤A2：移动小孔挡板（4）将微透镜阵列其余各个子单元依次移动进入检测光路系统，用CCD探测器（7）分别记录相应的干涉条纹周期p_i；

步骤A3：根据微透镜阵列各个子单元的条纹周期变化，可计算出相应子单元的离焦变化量Δs_i：

Δsi=si-s=sz(ps-pi)zpi-sps]]>

当p_s＝p_i时，s_i=s即两个子单元的光栅离焦量一致，微透镜阵列定焦检测是以第一个子单元为基准，根据测量其余子单元的焦面和基准子单元焦面间的离焦变化量Δs_i，完成对各个子单元的定焦检测。