[发明专利]一种基于条纹透射法的非球面透镜检测系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于条纹透射法的非球面透镜检测系统与方法，本发明提供的检测系统主要包括：条纹发生装置、聚光镜、分光镜、主测光路、辅助光路以及计算机。本发明采用正弦相移条纹作为透射光源，可有效提高系统检测速度与精度，增强抗噪声能力；采用聚光镜和显微物镜的组合可使条纹光线覆盖整个待测非球面透镜，可在一定范围内完成不同口径与面形的透镜检测，检测系统灵活性较高；设置与主测光路对称的辅助光路，可实现非球面透镜的透射波面与表面面形的同步测量，并可一次性获得透射波面畸变与像差以及表面面形，系统误差较小，具有较高的检测效率与精度。

技术领域

本发明属于非球面透镜检测领域，尤其是涉及一种基于条纹透射法的非球面透镜检测系统与方法。

背景技术

近年来，非球面光学透镜以其形状多样，较好的自由度与灵活性，可有效校正各类像差，改善像质，并减少系统所需光学元件数量，减小系统外形尺寸，减轻系统重量等优点，在中高档光学镜头中的应用日益广泛。目前，对于非球面光学透镜的检测与评价方式，主要通过对非球面透镜的两个表面进行面形检测，从而反推出透镜透射波面信息；而面形检测目前多采用接触探针扫描法、激光干涉法和非干涉法等方法。

然而，采用上述方法可对透镜表面进行接触或非接触扫描以获取透镜表面轮廓形状，对表面质量进行评估，但无法一次性检测透镜的透射波面信息，尤其接触探针扫描法会在一定程度上划伤透镜表面。若要获得透射波面误差，需先后两次检测两个面的面形信息，并考虑透镜折射率变化，采用几何光学手段推导其透射波面畸变，其操作方法较为复杂、耗时长、效率低，且误差相对较大，故不适于批量加工制造过程中的非球面透镜高效高精度检测。因此，有必要对现有非球面光学透镜的检测方法进行改进，以提高检测效率与精度，从而保证非球面光学透镜批量加工制造的生产质量，降低生产成本。

发明内容

针对传统非球面光学透镜批量检测过程中存在的耗时长、效率低，且误差相对较大等问题，本发明旨在提供一种基于条纹透射法的非球面透镜检测系统与方法。

结合图1至图2，本发明为解决上述技术问题采用的技术方案如下：

一种基于条纹透射法的非球面透镜检测系统，主要包括：条纹发生装置12、聚光镜10、分光镜9、主测光路21、辅助光路22以及计算机23。

进一步的，所述条纹发生装置12用于产生正弦相移条纹11，沿光路方向该装置主要包括He-Ne激光器34、扩束系统35、偏振分光镜36、λ/2波片37、空间光调制器38、第一透镜30、λ/4波片29、第二透镜28、第三透镜27、空间滤波器26、反光镜25及第四透镜24。

进一步的，所述主测光路21与辅助光路22以分光镜9为轴，呈对称分布。

进一步的，所述主测光路21用于获取携带待测非球面透镜透射波面信息的相移条纹图，沿光路方向主要包括第一孔径光阑13、第一显微物镜20、第一空间条纹像14、待测非球面透镜19、第二显微物镜15、第二孔径光阑18、第一筒镜16及第一CCD相机17。

进一步的，所述辅助光路22用于获取携带标准非球面透镜透射波面信息的相移条纹图，沿光路方向主要包括第三孔径光阑8、第三显微物镜7、第二空间条纹像6、标准非球面透镜5、第四显微物镜4、第四孔径光阑3、第二筒镜2以及第二CCD相机1。

进一步的，所述第一CCD相机17及第二CCD相机1，分别与计算机23相连，以将相关信息输入计算机23，并进行相应处理。

进一步的，分光镜9的透射、反射光强比为1:1，材料为K9光学玻璃。