[发明专利]透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置及方法

说明书

一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置及方法，调节平行平晶的倾斜状态使其与旋转参考轴垂直；被测透镜置于平行平晶中心上使其光轴与旋转参考轴重合；PC机控制测量工装移动使测量工装底部距被测透镜一定间距范围内；测量头发出的平行光穿过附加透镜后聚焦到被测透镜的上表面，被测透镜上表面的反射光聚焦成球面反射像，相机感知球面反射像；PC机控制测量工装移动使显示的球面反射像清晰；撤去被测透镜，PC机控制降低测量工装的高度使测量工装底部距平行平晶一定间距范围内；测量头发出平行光，平行平晶反射光聚焦成表面反射像，相机感知表面反射像；PC机控制测量工装移动使表面反射像清晰，测量工装下降的高度为被测透镜的中心厚度。

技术领域

本发明属于光学技术领域，特别是涉及一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置以及利用该测量装置测量透镜中心厚度及透镜间隔的方法。

背景技术

透镜间隔和透镜中心厚度对光学系统的最终成像质量有着重要影响，是需要严格控制的参数。二者的精确测量是光学系统精确装调的前提和基础。透镜中心厚度和透镜间隔的测量有接触测量和非接触测量两种。

接触式测量的测厚仪测量时容易损伤透镜。非接触式无损测量的镜面定位仪通常采用光的干涉原理测量，但此类设备通常组成复杂且价格昂贵。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量装置，其特点在于，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。

本发明提供一种透镜中心厚度及透镜间隔的测量方法，其特点在于，其利用上述的测量装置实现，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。

较佳地，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。