[發明專利]基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201811399344.9
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109580179B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 史國華;何益;高峰;邢利娜;孔文
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，包括上部光纖光源、上部準直物鏡、上部光源分光鏡、上部縮束前透鏡、上部縮束后透鏡、上部成像探測器、上部成像分光鏡、上部波前傳感器、被測鏡片夾持機構、下部光源分光鏡、下部縮束前透鏡、下部縮束后透鏡、下部成像分光鏡、下部波前傳感器、下部成像探測器、下部準直物鏡以及下部光纖光源；

其中，所述上部光纖光源發出的光經所述上部準直物鏡準直，再透射所述上部光源分光鏡后照射到所述被測鏡片夾持機構上的被測鏡片的上表面；所述被測鏡片上表面的反射光經所述上部光源分光鏡反射，再依次經所述上部縮束前透鏡和上部縮束后透鏡進行口徑匹配后到達所述上部成像分光鏡，光經過所述上部成像分光鏡后被分為兩部分，一部分經所述上部成像分光鏡反射進入所述上部成像探測器，另一部分透射所述上部成像分光鏡后進入所述上部波前傳感器；所述上部成像探測器采集到被測鏡片上表面的反射光形成的圖像，通過對該圖像中變曲率環圖像的處理獲得被測鏡片上表面的光軸中心位置；所述上部波前傳感器采集到被測鏡片上表面的反射光的畸變信息，通過對該畸變信息進行處理獲得被測鏡片上表面的傾斜信息；

其中，所述下部光纖光源發出的光經所述下部準直物鏡準直，再透射所述下部光源分光鏡后照射到所述被測鏡片夾持機構上的被測鏡片的下表面；所述被測鏡片下表面的反射光經所述下部光源分光鏡反射，再依次經所述下部縮束前透鏡和下部縮束后透鏡進行口徑匹配后到達所述下部成像分光鏡，光經過所述下部成像分光鏡后被分為兩部分，一部分經所述下部成像分光鏡反射進入所述下部成像探測器，另一部分透射所述下部成像分光鏡后進入所述下部波前傳感器；所述下部成像探測器采集到被測鏡片下表面的反射光形成的圖像，通過對該圖像中變曲率環圖像的處理獲得被測鏡片下表面的光軸中心位置；所述下部波前傳感器采集到被測鏡片下表面的反射光的畸變信息，通過對該畸變信息進行處理獲得被測鏡片下表面的傾斜信息。

2.根據權利要求1所述的基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，所述下部光纖光源發出的光經所述下部準直物鏡準直后形成平行光束，平行光束透射所述下部光源分光鏡后照射到所述被測鏡片夾持機構上的被測鏡片上，穿過所述被測鏡片后被所述上部光源分光鏡反射，反射光再依次經所述上部縮束前透鏡和上部縮束后透鏡進行口徑匹配后到達所述上部成像分光鏡；部分光經所述上部成像分光鏡反射后到達所述上部成像探測器，形成被測鏡片透射像，對該圖像中被測鏡片外邊緣圖像進行處理以獲得該被測鏡片上表面的外徑中心位置。

3.根據權利要求2所述的基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，所述上部光纖光源發出的光經所述上部準直物鏡準直后形成平行光束，平行光束透射所述上部光源分光鏡后照射到所述被測鏡片夾持機構上的被測鏡片上，穿過所述被測鏡片后被所述下部光源分光鏡反射，反射光再依次經所述下部縮束前透鏡和下部縮束后透鏡進行口徑匹配后到達所述下部成像分光鏡；部分光經所述下部成像分光鏡反射后到達所述下部成像探測器，形成被測鏡片透射像，對該圖像中被測鏡片外邊緣圖像進行處理以獲得該被測鏡片下表面的外徑中心位置。

4.根據權利要求3所述的基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，所述上部成像探測器和上部波前傳感器在光路上的位置均與被測鏡片的上表面共軛；

所述下部成像探測器和下部波前傳感器在光路上的位置均與被測鏡片的下表面共軛。

5.根據權利要求4所述的基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，所述波前傳感器為哈特曼波前傳感器或剪切干涉波前傳感器或四棱錐波前傳感器。

6.根據權利要求3-5中任意一項所述的基于波前技術的非球面透鏡偏心檢測裝置，其特征在于，通過將獲得的被測鏡片上表面的光軸中心位置信息、上表面的傾斜信息、上表面的外徑中心位置信息、下表面的光軸中心位置信息、下表面的外徑中心位置信息以及下表面的傾斜信息進行綜合處理，最終可獲得被測鏡片的上下表面的面別平移偏心、上下表面的面別傾斜偏心、上表面的外徑偏心、下表面的外徑偏心數據，從而完成對被測鏡片偏心誤差信息的測量。