[实用新型]大间距镜头镜片距离测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学测量领域，具体涉及大间距镜头镜片距离测量装置，它适用于对镜头或镜头组的空气间隔检测，也可作为镜头安装过程中的安装位置定位。

背景技术

光学表面间距包括镜片厚度和空气间隙厚度是镜头的重要参数，其间距是否符合设计要求直接关系到镜头的质量，所以光学间距测量在镜头加工、检验等环节中有着重要意义。目前对光学表面的测量方法分成接触式测量方法和非接触式方法，但是都存在某些缺点。接触式测量仪器主要百分尺、千分尺等，接触式方法中为避免划伤光学表面需要在测量工具与被测表面之间加一层保护纸，这不仅降低了测量精度，而且容易破坏一些特殊表面镀膜，而且对于已经封装好的光学镜头显得无能为力。但是目前国内仍然普遍沿用接触式方法进行测量。非接触式测量方法方面，在先技术中国专利申请号“01133730.3”中提出了一种新型非接触式光学系统空气间隔测量方法，通过使干涉仪标准镜头的焦点聚于被测透镜的顶点上，由光电成像转换器将被测透镜镜面顶点波前翻转自准干涉而进行定位，指示光栅与干涉仪的标准镜头联动，通过光栅传感器和数显表组成的读数系统读取标准镜头的移动量从而获取光学系统的空气间隔值。该测量方法实现了非接触式无损测量，大大提高了测量精度；可用于镀膜等特殊透镜的装校检测；读数方便简单。该测量方法虽然实现了非接触式测量，但其自身仍然存在很多缺陷：标准镜头的焦点定位由调整干涉条纹的弯曲程度实现，调整过程中操作繁琐，工作量较大，引入了较大的人为误差。在先技术中国专利申请号“201110357756.8”中提出用基于迈克尔逊干涉原理的光学相干层析成像的方法进行测量，参考臂端用快速扫描延迟线改变扫描光程，由于其扫描范围为1-3mm，而一个镜头光学表面间的光程差可达上百毫米。通过在样品臂用电控导轨平移光纤准直镜的方法进行光程匹配。该方法可以对光学镜片组进行高精度测量，但是其结构复杂，参考臂的快速延迟线结构复杂，调节难度大，还需要搭配高精度导轨进行光程匹配。信号处理需要经过计算机进行DAQ采集，这无疑增加了系统成本和实现难度。

实用新型内容

本实用新型的针对现有技术中存在的不足之处，提出一种大间距镜头镜片距离测量装置，可以非接触地测量镜头中光学表面中心间距，同时具有测量精度高、数据处理简单、可以实现实时引导、使用灵活的优点。

本实用新型的技术解决方案如下：

大间距镜头镜片距离测量装置，包括以下部件：宽带低相干光源，第一光纤耦合器，第 二光纤耦合器，第一光纤准直镜，光程扫描装置，第二光纤准直镜，第三光纤耦合器，探测显示电路；待测量光学镜头内依次设置多个镜片；

按照以下光路设置各个部件：

宽带低相干光源出的光通过进入第一光纤耦合器，再进入第二光纤耦合器分成两路光，分别为光A和光B；

其中一路光A作为参考臂光经过第一光纤准直镜准直后，再进入光程扫描装置，光经过光程扫描装置中的反射镜反射返回第二光纤耦合器，再次分成两路后分别进入第一光纤耦合器和第三光纤耦合器进行分光，其中第一光纤耦合器分出的光M和第三光纤耦合器分出的光N一起进入探测电路；

另一路光B作为样品臂光经过第二光纤准直镜准直后，进入待测量光学镜头中心，经待测量光学镜头内各光学表面反射返回后，同样进入第二光纤耦合器，与光程扫描装置返回的光发生干涉后再次分成两路，分别进入第一光纤耦合器和第三光纤耦合器进行分光，其中第一光纤耦合器分出的光M和第三光纤耦合器分出的光N一起进入探测电路；

探测显示电路接发光二极管。

还包括红光指示光源，所述的红光指示光源按照以下光路设置，红光指示光源发出的光经过第三光纤耦合器的后进入第二光纤耦合器，分成两路光分别经过第一光纤准直镜和第二光纤准直镜，然后分别进入光程扫描装置和待测镜头起到指示作用。

光程扫描装置包括外套筒和内圆筒，所述的外套筒套在内圆筒外，内圆筒带有标尺，标尺与内圆筒轴心线平行，外套筒和内圆筒相对滑动；外套筒的一端设置有反射镜。

测量方法：

待测量光学镜头内设置多个镜片，镜片的光学表面依次标记为第1个光学表面、第2个光学表面、第3个光学表面等；

宽带低相干光源发出的光进入第一光纤耦合器，再进入第二光纤耦合器分成两路光，分别为光A和光B；

其中一路光A作为参考臂光经过第一光纤准直镜准直后，再进入光程扫描装置，光经过光程扫描装置中的反射镜反射返回第二光纤耦合器，再次分成两路后分别进入第一光纤耦合器和第三光纤耦合器进行分光，其中第一光纤耦合器分出的光M和第三光纤耦合器分出的光N一起进入探测电路；