[发明专利]基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法

权利要求书

1.一种基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用白光或低相干光作为等光程干涉仪的入射光源，调整等光程干涉仪的两光路臂之间的光程差，使其能够观察到干涉条纹；

在等光程干涉仪的两光路臂中分别置入棱镜组和表面严格平行的光学平板玻璃，两路光束分别垂直棱镜组的端面和光学平板玻璃的端面，移动棱镜组中的可动楔形棱镜，调整两光路臂之间的光程差，直至测量过程中第一次观察到干涉条纹；然后，在光学平板玻璃之后或之前置入被测透镜，继续移动棱镜组中的可动楔形棱镜直至测量过程中第二次观察到圆形干涉条纹；

分别记录测量过程中置入被测透镜之前和之后两次观察到干涉条纹时，棱镜组中的可动楔形棱镜的联动测量尺的第一位置读数和第二位置读数，并根据记录的第一位置读数和第二位置读数计算被测透镜的中心厚度；

其中，移动棱镜组中的可动楔形棱镜直至观察到干涉条纹，具体为：

采用相同玻璃材料和相同楔角的楔形上棱镜和楔形下棱镜组成所述棱镜组，将楔形上棱镜和楔形下棱镜以倾斜面相接触或平行且楔角相对的方式放置；

将所述楔形上棱镜和所述楔形下棱镜的其中一个设置为可动楔形棱镜，另一个设置为固定楔形棱镜，且可动楔形棱镜的斜边长大于固定楔形棱镜的斜边长；

沿倾斜面方向移动可动楔形棱镜，使楔形上棱镜和楔形下棱镜构成一个可调厚度的等效光学平板，藉此调整两光路臂之间的光程差，直至观察到干涉条纹。

2.如权利要求1所述的基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，所述光学平板玻璃和所述棱镜组采用与所述被测透镜的光学色散性质相同或相近的玻璃材料制作。

3.如权利要求2所述的基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，所述被测透镜的中心厚度计算公式如下：

其中，D为所述被测透镜的中心厚度；n为所述被测透镜的折射率，n_p为所述棱镜组的折射率，n₀为空气折射率；l₂-l₁为所述棱镜组中的可动楔形棱镜在其倾斜面方向上的移动距离，由所述可动楔形棱镜的联动测量尺测量；α为所述可动楔形棱镜的楔角。

4.如权利要求3所述的基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，所述被测透镜的中心厚度测量误差的计算公式为：

其中，ΔD为所述被测透镜的中心厚度测量误差；Δl为所述可动楔形棱镜在其倾斜面方向上的移动距离测量误差。

5.如权利要求4所述的基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，当所述棱镜组与所述被测透镜采用相同折射率的玻璃材料时，即n＝n_p时，所述被测透镜的中心厚度D的计算公式为：

D＝(l₂-l₁)sinα；

所述被测透镜的中心厚度测量误差ΔD计算公式为：

ΔD＝Δlsinα；

当所述空气折射率n₀取值为1时，所述被测透镜的中心厚度D的计算公式为：

所述被测透镜的中心厚度测量误差ΔD计算公式为：

6.如权利要求5所述的基于低相干光干涉法的透镜中心厚度的非接触测量方法，其特征在于，所述可动楔形棱镜沿其倾斜面方向的移动距离与其在当前光路方向上移动距离的关系为：

d＝l×sinα；

其中，d为所述可动楔形棱镜在当前光路方向上的移动距离，l为所述可动楔形棱镜在其倾斜面方向上的移动距离。