一种光学零件几何参数非接触测量方法及其测量装置

摘要

本发明属于一种几何量的非接触光学测量领域，具体是一种光学零件几何参数非接触测量方法及其测量装置。本发明要克服现有技术存在的速度慢，测量动态范围小，成本昂贵，不适用于在线快速测量的问题。为了克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种光学零件几何参数非接触测量方法：对平行光进行电扫描光开关的调制，形成环带状平行光，经锥透镜(螺纹透镜)会聚实现不同距离的会聚点，利用会聚点瞄准并识别光学零件的表面，从而实现对光学零件几何厚度、移动距离以及光学透镜中心高的测量。本发明具有以下优点：成本低，稳定性好，适合快速在线测量，可以实现比光谱扫描类仪器大的测量动态范围，同时仪器结构简单，容易加工。

主权项

1.一种光学零件几何参数非接触测量方法：是对平行光进行电扫描光开关的调制，形成环带状平行光，经锥透镜会聚实现不同距离的会聚点，利用会聚点瞄准并识别光学零件的表面，从而实现对光学零件的测量；对光学平板零件几何厚度进行非接触测量时，具体是：通过控制和计算单元（8）控制光开关驱动（6）来驱动光开关形成直径依次缩小/增大的透过带，则经过光开关的平行光形成环带状平行光，那么通过锥透镜后的会聚点沿光轴方向依次向后/向前移动，当会聚点分别瞄准光学平板零件的上、下表面时，光路对称原路返回，探测器（9）上两次出现能量峰值，两次出现的能量峰值一一对应于不同的环状光带的半径，那么待测光学平板零件的几何厚度按照下式计算：其中，θ是锥透镜的锥角，是锥透镜所用材料在光源波长处的折射率，是待测光学平板零件的在光源波长处的折射率，R₂和R₁分别对应于两次瞄准时的环状光带的半径，是空气在光源波长处的折射率；实现所述测量方法的装置包括控制和计算单元（8）、探测器（9）、光源（1）、光纤（2）、光开关驱动（6）和测量组件，所述测量组件是在同一光轴上依次设置的光栏(3)、准直物镜(4)、光开关(5)和锥透镜，所述探测器(9)和光源(1)分别与光纤(2)相接，光纤(2)的出口设置于光栏(3)的开口部位，控制和计算单元(8)分别与探测器(9)和光开关驱动(6)相接，光开关驱动(6)与光开关(5)相接。