[发明专利]透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置及方法

权利要求书

1.一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置，其特征在于，其包括中心偏测量仪和测量工装，所述测量工装包括延长筒、压圈和附加透镜，所述延长筒的一端与中心偏测量仪的测量头的端部固定连接，所述延长筒的另一端封装有压圈，所述压圈上固定有附加透镜，所述中心偏测量仪的工作台上放置有平行平晶，所述平行平晶的中心区域上用于放置被测透镜，所述中心偏测量仪的CCD相机与PC机通讯连接；

PC机控制中心偏测量仪的竖直平移台使得竖直平移台上连接的测量头上下移动，带动测量工装上下移动，使测量工装的底部在距被测透镜上方一定间距范围内；

测量头发出平行光，平行光穿过附加透镜后聚焦到被测透镜的上表面，被测透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成被测透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知球面反射像并将球面反射像传输至PC机；

PC机的显示屏中显示被测透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该球面反射像清晰且该球面反射像的线条最细，将此刻测量工装的底部高度标记为0；

PC机在撤去被测透镜后控制降低测量工装的高度，使测量工装的底部在距平行平晶上方一定间距范围内；

测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到平行平晶的上表面，平行平晶的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成平行平晶上表面的表面反射像，CCD相机感知表面反射像并将表面反射像传输至PC机；

显示屏显示平行平晶上表面的表面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该表面反射像清晰且该表面反射像的线条最细，此刻测量工装下降的高度h即为被测透镜的中心厚度d；

PC机控制测量工装上下移动，使测量工装的底部在距第一透镜上方一定间距范围内；

测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到第一透镜的上表面，第一透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成第一透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知第一透镜上表面的球面反射像并传至PC机；

显示屏中显示第一透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第一透镜上表面的球面反射像清晰且球面反射像的线条最细，将此刻测量工装的底部高度标记为0；

PC机在撤去第一透镜后控制降低测量工装的高度，使测量工装的底部在距第二透镜上方一定间距范围内；

测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到第二透镜的上表面，第二透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成第二透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知第二透镜上表面的球面反射像并传至PC机；

显示屏显示第二透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第二透镜上表面的球面反射像清晰且球面反射像的线条最细，第一透镜和第二透镜之间的间距为h1=h^’-d，d为利用透镜中心厚度测量方法获得的第一透镜的中心厚度，h^’为测量工装下降的高度。

2.一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量方法，其特征在于，其利用如权利要求1所述的测量装置实现，所述透镜中心厚度测量方法包括以下步骤：

S1、调节平行平晶的倾斜状态使其与中心偏测量仪的旋转参考轴高度垂直；

S2、将被测透镜置于平行平晶的中心区域之上，利用中心偏测量仪测量被测透镜的中心偏值的大小，调节被测透镜的平移使被测透镜的光轴与旋转参考轴高度重合；

S3、PC机控制中心偏测量仪的竖直平移台使得竖直平移台上连接的测量头上下移动，带动测量工装上下移动，使测量工装的底部在距被测透镜上方一定间距范围内；

S4、测量头发出平行光，平行光穿过附加透镜后聚焦到被测透镜的上表面，被测透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成被测透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知球面反射像并将球面反射像传输至PC机；

S5、PC机的显示屏中显示被测透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该球面反射像清晰；

S6、撤去被测透镜，PC机控制降低测量工装的高度，使测量工装的底部在距平行平晶上方一定间距范围内；

S7、测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到平行平晶的上表面，平行平晶的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成平行平晶上表面的表面反射像，CCD相机感知表面反射像并将表面反射像传输至PC机；

S8、显示屏显示平行平晶上表面的表面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该表面反射像清晰，此刻测量工装下降的高度h即为被测透镜的中心厚度d；

在步骤S5中，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该球面反射像清晰且该球面反射像的线条最细，将此刻测量工装的底部高度标记为0；

在步骤S8中，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使该表面反射像清晰且该表面反射像的线条最细；

所述透镜间隔测量方法包括以下步骤：

S1^’、将透镜组的镜筒固定在中心偏测量仪的工作台上，调节镜筒的倾斜及平移，使镜筒的机械轴与旋转参考轴高度重合；

S2^’、利用中心偏测量仪的定心功能将各透镜装调到位，各透镜的光轴高度重合；

S3^’、PC机控制测量工装上下移动，使测量工装的底部在距第一透镜上方一定间距范围内；

S4^’、测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到第一透镜的上表面，第一透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成第一透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知第一透镜上表面的球面反射像并传至PC机；

S5^’、显示屏中显示第一透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第一透镜上表面的球面反射像清晰；

S6^’、撤去第一透镜，PC机控制降低测量工装的高度，使测量工装的底部在距第二透镜上方一定间距范围内；

S7^’、测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到第二透镜的上表面，第二透镜的上表面反射回的反射光在CCD相机的探测面上聚焦形成第二透镜上表面的球面反射像，CCD相机感知第二透镜上表面的球面反射像并传至PC机；

S8^’、显示屏显示第二透镜上表面的球面反射像，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第二透镜上表面的球面反射像清晰，第一透镜和第二透镜之间的间距为h1=h^’-d，d为利用透镜中心厚度测量方法获得的第一透镜的中心厚度，h^’为测量工装下降的高度；

在步骤S5^’中，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第一透镜上表面的球面反射像清晰且球面反射像的线条最细，将此刻测量工装的底部高度标记为0；

在步骤S8^’中，PC机控制测量工装上下移动并利用CCD相机自动聚焦功能使第二透镜上表面的球面反射像清晰且球面反射像的线条最细。