[發明專利]一種鏡片多波長折射率檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910851206.8
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110553820A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 劉義兵;孫昭;劉力威
• 申請（專利權）人: 寧波法里奧光學科技發展有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01N21/41;G01N21/45
• 代理公司: 33228 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李迎春

一種鏡片多波長折射率檢測裝置，其特征在于：包括輸出準直光束的復合光源組件、聚焦組件、分光組件、參考鏡片、移動鏡片、第一光電探測組件、信號接收組件，所述信號接收組件包括用于從反射回來的復合光中分離出K種不同波長的單色光的單色光分離組件、以及用于分別接收K種單色光干涉信號的第二光電探測組件、第三光電探測組件…第K+1光電探測組件共K個光電探測組件，K≥2。該鏡片多波長折射率檢測裝置操作簡單、在線快速無損檢測、且對非球面鏡片、柱面鏡片等非規則面型鏡片及成品鏡片也適用、且能檢測多個波長處的折射率。另外還提供一種鏡片多波長折射率檢測方法。

技術領域

本發明涉及光學透鏡參數檢測技術領域，具體涉及一種鏡片多波長折射率檢測裝置及方法。

背景技術

折射率參數是光學透鏡的一個重要參數指標，為了確保光學系統有很好的成像質量，需要精確測量光學材料的折射率。目前高精度測量光學玻璃材料的折射率是通過最小偏向角法進行檢測，但最小偏向角法進行檢測的前提是需要將待測的光學玻璃制作成一個三棱鏡，進行光折射，同時需要精確檢測三棱鏡的相關角度。因此最小偏向角法檢測光學玻璃材料的折射率是一種直接檢測的方式，它存在以下技術問題：1、需要破壞光學元件，這樣必然不適用于成品鏡片的檢測；2、棱鏡制作難度大，周期長，且針對不同批次、不同材料的光學玻璃，需要分別制作相應的棱鏡，檢測效率較低；3、測試時采用的是三棱鏡，因此不適用于非球面鏡片、柱面鏡片等非規則面型的鏡片的檢測。最小偏向角法比較適用于玻璃制造商對同一批次的原材料玻璃進行檢測，而不適用于對成品鏡片進行在線高精度檢測，例如對眼鏡片的折射率檢測，需要在不知道光學元件材料的情況下，且不破壞光學元件本身，來實現其折射率檢測，進而確定其材料屬性。

目前針對成品鏡片的折射率檢測方法主要有2種：一種是根據光焦度公式進行逆向計算，即利用機械精密測量方法測定其前后表面曲率、中心厚度和鏡片光焦度，根據光焦度公式計算其波長折射率，該方法操作復雜、難度大，難以保證測量精度，且不適用于非球面鏡片測量；另外一種方法是改變“環境”折射率方法，即通過改變與透鏡前后表面接觸介質的折射率，如將鏡片置于已知折射率的溶液中，或在鏡片前后表面貼附已知折射率的柔性介質，分別檢測鏡片在空氣中和在溶液中的光焦度，根據光焦度的變化和溶液的折射率可計算得到鏡片的折射率，該方法同樣操作復雜，檢測難度大。除此之外,現有的折射率檢測裝置一般只針對一個波長處檢測折射率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種操作簡單、在線快速無損檢測、且對非球面鏡片、柱面鏡片等非規則面型鏡片及成品鏡片也適用、且能檢測多個波長處的折射率的鏡片多波長折射率檢測裝置。

本發明的技術解決方案是：一種鏡片多波長折射率檢測裝置，其特征在于：包括輸出準直光束的復合光源組件、聚焦組件、分光組件、參考鏡片、移動鏡片、第一光電探測組件、信號接收組件，所述第一光電探測組件、參考鏡片、分光組件、聚焦組件和復合光源組件沿第一光軸方向由前至后依次設置，所述聚焦組件的焦面位于分光組件與參考鏡片之間用于放置被測鏡片，所述移動鏡片設置在分光組件的一側，所述信號接收組件設置在分光組件的另一側，所述復合光源組件沿第一光軸方向傳輸的光束經聚集組件聚焦到被測鏡片上，聚焦后的光束透射過被測鏡片和參考鏡片后進入到第一光電探測組件中，用于校正被測鏡片的中心位置，所述復合光源組件沿第一光軸方向傳輸的光束還經分光組件后分為兩束，一束投射到移動鏡片上并由移動鏡片反射而原路返回，另一束投射到被測鏡片和參考鏡片上并由被測鏡片的上下表面和參考鏡片的上表面反射而原路返回，返回的光束均通過分光組件進入到信號接收組件中，所述信號接收組件包括用于從反射回來的復合光中分離出K種不同波長的單色光的單色光分離組件、以及用于分別接收K種單色光干涉信號的第二光電探測組件、第三光電探測組件…第K+1光電探測組件共K個光電探測組件，K≥2。

本發明鏡片多波長折射率檢測裝置工作原理如下：