本發(fā)明涉及透鏡缺陷檢測，尤其涉及一種超透鏡聚焦效率自動測試系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、超透鏡是一種新型的光學元件，相較于傳統(tǒng)透鏡具有很多獨特的優(yōu)勢。超透鏡的結構通常包括以下部分：納米級的結構單元和高折射率的材料，納米級的結構單元的尺寸和排列方式?jīng)Q定了超透鏡的光學性能；高折射率的材料通常包括硅等。超透鏡的聚焦原理基于其獨特的納米結構對光的調控作用，通過改變光在納米尺度上的傳播和相位，從而實現(xiàn)對光的聚焦。

2、中國專利公開號cn116539617a公開了一種透鏡缺陷的檢測方法、設備及介質，屬于透鏡缺陷檢測的技術領域。獲取在多個不同焦距下拍攝的待檢測透鏡的透鏡圖片，并基于透鏡圖片的圖像屬性確定在所有透鏡圖片中是否均存在疑似缺陷，其中，圖像屬性包括透鏡圖片的點位信息；若在所有透鏡圖片中均存在疑似缺陷，則確定疑似缺陷為待檢測透鏡的目標缺陷。通過將相機聚焦在不同深度的方式，在不同焦距下拍攝待檢測透鏡，得到可能存在不同深度的缺陷的透鏡圖像，并識別透鏡圖片中的疑似缺陷，在確定所有透鏡圖片中均存在疑似缺陷之后，便可確定疑似缺陷為目標缺陷。通過該方式進行透鏡缺陷的判定，可以檢測到不同深度的透鏡缺陷，準確率高且能提高產(chǎn)線檢測效率。由此可見，該發(fā)明存在以下問題：

3、未通過模擬與實驗結合的方法確定超透鏡的制備成品是否復合其設計的效果，從而導致檢測的準確率不高的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種超透鏡聚焦效率自動測試系統(tǒng)及方法，用以克服現(xiàn)有技術中未通過模擬與實驗結合的方法確定超透鏡的制備成品是否復合其設計的效果導致的檢測準確率不高的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種超透鏡聚焦效率自動測試系統(tǒng)，包括：

3、數(shù)據(jù)獲取模塊，用以獲取超透鏡的設計數(shù)據(jù)和當前環(huán)境光線數(shù)據(jù)；

4、仿真模擬模塊，其與所述數(shù)據(jù)獲取模塊相連，用以根據(jù)所述設計數(shù)據(jù)和所述環(huán)境光線數(shù)據(jù)采用光學模擬軟件進行光學模擬以確定超透鏡的模擬聚焦效果；

5、聚焦檢測模塊，其與所述數(shù)據(jù)獲取模塊相連，用以將待測試的超透鏡進行光學測試以確定超透鏡的實際聚焦效果；

6、效率計算模塊，其分別與所述仿真模擬模塊和聚焦檢測模塊相連，用以根據(jù)所述模擬聚焦效果確定模擬聚焦效率，和根據(jù)所述實際聚焦效果確定實際聚焦效率；

7、檢測對比模塊，其分別與所述仿真模擬模塊、聚焦檢測模塊和效率計算模塊相連，用以根據(jù)所述模擬聚焦效率確定聚焦效率參考值，并根據(jù)所述聚焦效率參考值與實際聚焦效率評估超透鏡是否合格，根據(jù)聚焦點的模擬位置中心點與實際位置中心點的距離大小和聚焦點的模擬大小與實際大小的大小關系確定進行多點檢測，根據(jù)聚焦點的模擬位置與實際位置的位置關系確定多點檢測的若干入射光源檢測點，以及根據(jù)多點檢測的結果確定超透鏡不合格的原因；

8、其中，所述模擬聚焦效果包括聚焦點的模擬位置、模擬大小和模擬光強分布，實際聚焦效果包括聚焦點的實際位置、實際大小和實際光強分布。

9、進一步地，效率計算模塊根據(jù)聚焦點光強與入射光強之比確定聚焦效率，包括，

10、根據(jù)模擬聚焦點光強與模擬入射光強之比確定聚焦效率；

11、根據(jù)實際聚焦點光強與實際入射光強之比確定聚焦效率；

12、其中，所述模擬入射光強與所述實際入射光強相等。

13、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)超透鏡的設計精度和所述模擬聚焦效率確定聚焦效率參考值，其中，

14、所述設計精度與所述模擬聚焦效率與所述聚焦效率參考值之差成負相關關系。

15、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)所述聚焦效率參考值與實際聚焦效率的比較結果評估超透鏡是否合格，包括，

16、若所述實際聚焦效率大于或等于所述聚焦效率參考值，則評估超透鏡為合格超透鏡；

17、若所述實際聚焦效率小于所述聚焦效率參考值，則評估超透鏡為不合格超透鏡。

18、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)超透鏡為不合格超透鏡的評估結果，結合聚焦點的模擬位置與實際位置的位置關系和聚焦點的模擬大小與實際大小的大小關系確定是否進行多點檢測，包括，

19、若聚焦點的模擬位置中心點與實際位置的中心點之間的距離小于預設距離，并且聚焦點的模擬大小與實際大小對應的面積之差小于預設差值，則判定不進行多點檢測。

20、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)超透鏡為不合格超透鏡的評估結果，結合聚焦點的模擬位置與實際位置的位置關系和聚焦點的模擬大小與實際大小的大小關系確定是否進行多點檢測，還包括，

21、若聚焦點的模擬位置中心點與實際位置的中心點之間的距離大于或等于預設距離，和/或聚焦點的模擬大小與實際大小對應的面積之差大于或等于預設差值，則判定進行多點檢測。

22、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)聚焦點的模擬位置與實際位置的位置關系確定中心入射光源檢測點的位置；

23、其中，所述中心入射光源檢測點的位置與實際位置關于模擬位置成中心對稱。

24、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)中心入射光源檢測點的位置以及模擬位置中心點與實際位置的中心點之間的距離確定若干周圍入射光源檢測點的位置。

25、進一步地，檢測對比模塊根據(jù)若干入射光源監(jiān)測點的位置對超透鏡進行多點檢測后獲取各入射光源檢測點對應的檢測點聚焦效果，根據(jù)各入射光源檢測點對應的檢測點聚焦效果確定多點檢測的聚焦效果并根據(jù)多點檢測的聚焦點大小和多點檢測的聚焦點位置中心點確定超透鏡是否存在整體缺陷，其中，

26、根據(jù)各入射光源檢測點對應的聚焦點的實際大小的平均值確定多點檢測的聚焦點大?。?/p>

27、根據(jù)各入射光源檢測點對應的聚焦點的實際位置中心點確定多點檢測的聚焦點位置中心點。

28、另一方面，本發(fā)明還提供一種超透鏡聚焦效率自動測試系統(tǒng)的超透鏡聚焦效率自動測試方法，包括：

29、步驟s1，獲取待測試的超透鏡的設計數(shù)據(jù)和當前環(huán)境光線數(shù)據(jù)；

30、步驟s2，采用光學模擬軟件進行光學模擬確定超透鏡的模擬聚焦效果，并根據(jù)所述模擬聚焦效果確定模擬聚焦效率；

31、步驟s3，將超透鏡進行光學測試以確定超透鏡的實際聚焦效果，并根據(jù)所述實際聚焦效果確定實際聚焦效率；

32、步驟s4，根據(jù)所述模擬聚焦效率確定聚焦效率參考值，并比較聚焦效率參考值與實際聚焦效率；

33、步驟s5，根據(jù)聚焦效率參考值與實際聚焦效率的比較結果評估超透鏡是否合格；

34、步驟s6，確定聚焦點的模擬位置中心點與實際位置中心點的距離大小和聚焦點的模擬大小與實際大小的大小關系確定是否進行多點檢測；

35、步驟s7，根據(jù)聚焦點的模擬位置與實際位置的位置關系確定多點檢測的若干入射光源檢測點；

36、步驟s8，進行多點檢測并根據(jù)多點檢測的結果確定超透鏡不合格的原因。

37、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提供的超透鏡聚焦效率自動測試系統(tǒng)通過仿真模擬模塊精確地預測超透鏡的聚焦效果以使在實際測試之前就能夠預估超透鏡的性能，從而節(jié)省時間和成本。

38、進一步地，本系統(tǒng)通過效率計算模塊根據(jù)模擬聚焦效率確定聚焦效率參考值并將其與實際聚焦效率進行比較評估超透鏡的合格性，降低了判斷的主觀性，有助于識別和改進潛在的設計或制造缺陷，可以確定超透鏡設計和制造過程是否存在問題以提高超透鏡的整體性能。

39、進一步地，本系統(tǒng)采用多點檢測的方式綜合考慮超透鏡各位置的入射光源在聚焦點的位置和大小，并與模擬結果的對比更全面地評估超透鏡的性能和可能存在的缺陷，這種策略有效地降低了誤判的風險，提高了超透鏡測試的可靠性和全面性。

40、進一步地，本系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)和分析結果可供設計師、工程師和制造商參考，支持他們在超透鏡設計、制造和調整過程中的決策，這種數(shù)據(jù)驅動的方法有助于優(yōu)化超透鏡的性能和質量，提升整體產(chǎn)品的競爭力和市場接受度。