[發明專利]一種雙光路鏡頭間距測量系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202011413884.5
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112362311A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 江秀清;江燕彬;張紅陽;林艷;翁麗君
• 申請（專利權）人: 中測光科（福建）技術有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 黃詩錦;蔡學俊

本發明涉及一種雙光路鏡頭間距測量系統及其工作方法，包括寬帶光源、光學鏡頭、第一分束器、第二分束器、第一反射鏡、第二反射鏡、雙面反射鏡、電動導軌及探測器，電動導軌設于第一反射鏡與第二反射鏡之間，雙面反射鏡裝在電動導軌；第一分束器將寬帶光源發出的光束反射至光學鏡頭，鏡頭各反射面反射后的光束經分束器形成兩個光路，兩個光路經雙面反射鏡反射；當探測器檢測到兩個光路的干涉信號且兩個光路存在光程差時，電動導軌驅動雙面反射鏡的移動距離為其他反射面與第一反射面的間距的四分之一，通過測量電動導軌上雙面反射鏡的移動距離，可計算得出其他反射面與第一反射面的間距。本發明設計合理，可實現提高大間距鏡頭測量時的速度。

技術領域：

本發明屬于屬于光學鏡頭間距檢測技術領域，尤其涉及一種雙光路鏡頭間距測量系統及其工作方法。

背景技術：

鏡頭間距包括鏡片厚度以及鏡頭之間的空氣間隙厚度，其均是鏡頭的重要參數，出廠時必須對其進行測量。目前鏡頭間距測量大多是基于邁克爾遜干涉原理的光學相干層析成像的方法進行測量，參考臂端用快速掃描延遲線改變掃描光程時，由于其掃描范圍為1-3mm，只能用于手機鏡頭等小尺寸鏡頭的間距測量，其優點是測量的速度快，缺點是測量范圍小。當鏡頭間距大時則大多通過電動導軌平移反射鏡的方法進行光程匹配。其優點是可以測量大間距的鏡頭，但是由于電動導軌的往返運動頻率較低導致對大間距鏡頭進行測量時的測量速度較慢。

發明內容：

本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明所要解決的技術問題是提供一種雙光路鏡頭間距測量系統及其工作方法，設計合理，有效提高大間距鏡頭測量時的速度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種雙光路鏡頭間距測量系統，包括寬帶光源、光學鏡頭、第一分束器、第二分束器、第一反射鏡、第二反射鏡、雙面反射鏡、電動導軌以及探測器，所述光學鏡頭、第一分束器、第二分束器以及第一反射鏡并排分布，所述第二反射鏡與探測器分別設于第二分束器相對立的兩側，所述電動導軌傾斜設于第一反射鏡與第二反射鏡之間，所述雙面反射鏡安裝在電動導軌上；第一分束器將寬帶光源發出的光束反射至光學鏡頭，經光學鏡頭各反射面反射后的光束依次經過第一分束器和第二分束器后形成第一光路和第二光路，第一光路經過第一反射鏡、雙面反射鏡后反射進入探測器，第二光路經過第二反射鏡、雙面反射鏡后反射進入探測器，探測器用于檢測第一光路和第二光路發生干涉時的干涉信號。

進一步的，所述光學鏡頭的各個反射面包括第一反射面和若干個其他反射面，第一反射面位于光學鏡頭靠近第一分束器的一端，當探測器檢測到第一光路與第二光路的干涉信號且第一光路與第二光路存在光程差時，所述電動導軌的移動距離為其他反射面與第一反射面的間距的四分之一。

進一步的，當電動導軌的移動距離為其他反射面與第一反射面的間距的四分之一時，所述第一光路與第二光路的光程差為其他反射面與第一反射面的間距。

進一步的，所述第一光路的反射路徑與第二光路的反射路徑呈直角三角形分布。

進一步的，所述雙面反射鏡為TIR反射鏡或平面反射鏡。

進一步的，所述寬帶光源與探測器位于經光學鏡頭各反射面反射后的光束的同一側。

本發明采用的另一種技術方案是：一種雙光路鏡頭間距測量系統的工作方法，工作時：寬帶光源發出短相干波長的激光，投射經過第一分束器反射至光學鏡頭，經過光學鏡頭各反射面反射后再次經過第一分束器，入射至第二分束器，分成第一光路和第二光路，第一光路經過第一反射鏡、雙面反射鏡后反射進入探測器，第二光路經過第二反射鏡、雙面反射鏡后反射進入探測器；

（1）初始狀態時，第一光路與第二光路的光程相同，光學鏡頭各個反射面返回的光束都發生干涉，且干涉信號被探測器探測，此時電動導軌上雙面反射鏡的位置記為零點，代表光學鏡頭第一反射面的位置；