[发明专利]一种非接触式光学透镜中心厚度测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述测量装置包括间隔测量模块和测量工装模块，所述间隔测量模块包括一迈克尔逊干涉仪，用于测量间隔距离；

所述测量工装模块包括第一平行平板、待测透镜夹持及调整装置以及第二平行平板，其中，待测透镜夹持及调整装置设置于第一平行平板和第二平行平板之间，所述待测透镜夹持及调整装置用于夹持待测透镜并调整待测透镜的位置，使得待测透镜的光轴与测量光束同轴；

在进行光学透镜中心厚度测量之前，间隔测量模块测量第一平行平板下表面至第二平行平板上表面的间隔距离，记为L1；

在进行光学透镜中心厚度测量时，间隔测量模块测量第一平行平板下表面至待测透镜上表面顶点之间的距离，记为L2,；间隔测量模块测量待测透镜下表面顶点至第二平行平板上表面之间的距离，记为L3，则待测透镜的中心厚度d＝L1-L2-L3。

2.根据权利要求1中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述间隔测量装置包括短相干光源、第一物镜、分光棱镜、光电倍增管和参考镜，所述短相干光源发出的光经过所述第一物镜后变成一束平行光，再经过所述分光棱镜分成两束，分别为参考光束和测量光束，所述参考光束经过参考镜反射，所述测量光束经过待测表面反射，在测量时，沿着参考光束光轴移动参考镜的位置，当所述光电倍增管观察到干涉条纹时，测量光束与参考光束等光程。

3.根据权利要求2中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，采用光栅尺对参考镜的移动距离进行测量。

4.根据权利要求3中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述第一平行平板和所述第二平行平板的平面度和平行度达到亚微米级别，所述光栅尺的测量精度达到亚微米级别。

5.根据权利要求2中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述间隔测量装置还包括第二物镜，所述第二物镜用于将测量光束汇聚至待测光学透镜上下表面顶点的中间位置。

6.根据权利要求5中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述第二物镜与所述第一平行平板组合设计，用于校正第一平行平板带来的球差。

7.根据权利要求2中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，调节所述分光棱镜的分光比例，使得所述测量光束的能量大于所述参考光束的能量。

8.根据权利要求1中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述非接触式光学透镜中心厚度测量装置还包括中心偏测量模块，所述待测透镜夹持及调整装置包括一转台，所述中心偏测量模块用于调整间隔测量模块的位置，使得测量光束的光轴与转台的转轴同轴；所述中心偏测量模块还用于调整待测光学透镜的位置，使得待测光学透镜的光轴与转台的转轴同轴。

9.根据权利要求8中所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述中心偏测量模块包括第三物镜、第四物镜、分光镜、靶标板、窄带光源和CMOS相机，所述中心偏测量模块在使用时，所述窄带光源发出的光束照亮所述靶标板，经所述分光镜反射至所述第四物镜后变成平行光输出，该平行光再经过所述第三物镜汇聚至待测光学透镜的一个表面上，经待测透镜表面反射的曲率像会清晰地成像在CMOS相机中。

10.根据权利要求9所述的非接触式光学透镜中心厚度测量装置，其特征在于，所述第三物镜和所述第二平行平板组合设计，用于校正第二平行平板带来的球差。