专利名称：双光楔测距装置和测距方法
技术领域：
本发明涉及光学測量技术领域，特别是涉及ー种双光楔测距装置和测距方法。
背景技术：
一般的探测仪器都要求被测物体处于探头前方一定的距离位置。而确定探头与被测物的距离的方法有很多，例如有超声测距方法。但是该方法很难做到快速而精确定位。特别是被测物(如人眼虹膜的宽度(白到白的距离)、瞳孔宽度等)无法直接测量的情况下，超声测距很难实现被测物大小的精确测量。比如眼科设备要測量瞳孔的大小或者白到白的距离，但瞳孔的大小是用卡尺无法测量的，而瞳孔与探头的距离受前房深度的影响，也是无法直接测得的。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种双光楔测距装置和测距方法，能够实现距离及被测物大小的精确测量。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案—种双光楔测距装置,包括第一透镜、双光楔、分光镜、第二透镜、第三透镜、光阑、成像元件以及用于确定成像元件上光斑间距的単元，并按以下方式配置，其中所述光阑处于所述第三透镜的焦平面上，发光标示物经所述第一透镜成像于所述双光楔上，光线再通过所述分光镜部分透射，经所述第二透镜成像于标准面位置处，并在偏离标准面位置的被测物体上形成两个错开的光斑，光斑的光线经所述第二透镜由所述分光镜反射，并经所述第三透镜，穿过所述光阑成像于所述成像元件上。所述被测物体可以为人眼的虹膜面。双光楔为单级或者多级双光楔。ー种前述的装置的双光楔测距方法，包括以下步骤I)将被测物体的置于偏离所述标准面位置处；2)測量成像于所述成像元件上的两光斑间距；3)根据装置的光学尺寸和所测两光斑间距，确定被测物体上的待测距离。步骤3)进ー步包括以下步骤i.根据以下关系式确定虹膜上两光楔光斑经第二透镜成像所得两光斑像间距
权利要求
1.一种双光楔测距装置，其特征在于，包括第一透镜、双光楔、分光镜、第二透镜、第三透镜、光阑、成像元件以及用于确定成像元件上光斑间距的単元，并按以下方式配置，其中所述光阑处于所述第三透镜的焦平面上，发光标示物经所述第一透镜成像于所述双光楔上，光线再通过所述分光镜部分透射，经所述第二透镜成像于标准面位置处，并在偏离标准面位置的被测物体上形成两个错开的光斑，光斑的光线经所述第二透镜由所述分光镜反射，并经所述第三透镜，穿过所述光阑成像于所述成像元件上。
2.如权利要求I所述的双光楔测距装置，其特征在干，所述被测物体为人眼的虹膜面。
3.如权利要求I所述的双光楔测距装置，其特征在干，双光楔为单级或者多级双光楔。
4.ー种使用权利要求I所述的装置的双光楔测距方法，其特征在干，包括以下步骤 1)将被测物体的置于偏离所述标准面位置处； 2)測量成像于所述成像元件上的两光斑间距； 3)根据装置的光学尺寸和所测两光斑间距，确定被测物体上的待测距离。
5.如权利要求4所述的双光楔测距方法，其特征在干，步骤3)进ー步包括以下步骤 i.根据以下关系式确定虹膜上两光楔光斑经第二透镜成像所得两光斑像间距L’，L’ニて距其中，し_是成像元件上的两光斑间距，し_ =两光斑间距像元个数X像素点间距，dHccD为光阑到成像元件表面距离，f丨3为第三透镜的像方焦距； ii.根据以下式(I)- (4)联立确定被测物体上的待测距离L，
6.如权利要求4或5所述的双光楔测距方法，其特征在于，所述被测物体为人眼的虹膜面。
7.如权利要求6所述的双光楔测距方法，其特征在干，所述待测距离为虹膜的宽度或瞳孔的宽度。
8.如权利要求4-7任一项所述的双光楔测距方法，其特征在干，双光楔为单级或者多级双光楔。
全文摘要
本发明公开了一种双光楔测距装置，包括第一透镜、双光楔、分光镜、第二透镜、第三透镜、光阑、成像元件以及用于确定成像元件上光斑间距的单元，并按以下方式配置，其中所述光阑处于所述第三透镜的焦平面上，发光标示物经所述第一透镜成像于所述双光楔上，光线再通过所述分光镜部分透射，经所述第二透镜成像于标准面位置处，并在偏离标准面位置的被测物体上形成两个错开的光斑，光斑的光线经所述第二透镜由所述分光镜反射，并经所述第三透镜，穿过所述光阑成像于所述成像元件上。本发明可以实现距离及被测物大小的精确测量。
文档编号G01B11/00GK102818525SQ20121029894
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者蔡守东, 吴蕾 申请人:深圳市斯尔顿科技有限公司