[发明专利]共焦透镜中心厚度测量方法与装置

权利要求书

1.共焦透镜中心厚度测量方法，其特征在于：

(a)首先，调整被测透镜，使其与共焦测头共光轴；

(b)然后，出射共焦光锥的共焦测头沿光轴方向扫描移动，共焦系统通过探测共焦响应信号的极大值来确定共焦光锥顶点与被测透镜前表面顶点相重合，此时共焦测头的位置坐标为z₁；

(c)将共焦测头继续沿光轴方向扫描移动，再次利用共焦系统通过探测共焦响应信号的极大值来确定共焦光锥顶点与被测透镜后表面顶点相重合，此时共焦测头的位置为z₂；

(d)根据已知参数：共焦光锥的数值孔径角α₀、被测透镜前表面的曲率半径r₁、空气折射率n₀、被测透镜折射率n和共焦测头两次定位的移动量l＝|z₂-z₁|，可由以下公式：

d=r1+n0n·sinα0sin[α0+arcsin(l-r1r1·sinα0)-arcsin(n0n·l-r1r1·sinα0)]·(l-r1)]]>

计算得到被测透镜的中心厚度d。

2.根据权利要求1所述的共焦透镜中心厚度测量方法，其特征在于：利用曲线拟合的方法求取共焦响应信号的极大值。

3.根据权利要求1或2所述的共焦透镜中心厚度测量方法，其特征在于：利用环形光瞳遮挡近轴光线，形成空心的测量光锥，削减像差对测量结果的影响。

4.共焦透镜中心厚度测量装置，包括准直光源，其特征在于：包括分光系统、物镜、共焦系统、测长系统和移动导轨；其中分光系统、物镜和被测透镜依次放在准直光源出射光线方向，共焦系统放置在分光系统反射方向，被测透镜表面与分光系统将光束反射至共焦系统，并配合共焦系统实现被测透镜前表面顶点和后表面顶点的精确定位；准直光源、分光系统、物镜和共焦系统共同构成共焦测头，并与测长系统安装于移动导轨上。

5.根据权利要求4所述的共焦透镜中心厚度测量装置，其特征在于：共焦系统由透镜、针孔和CCD探测器构成；光线进入共焦系统后经透镜会聚于针孔处，并由针孔后的CCD探测器探测共焦响应信号。