[發(fā)明專利]一種基于條紋透射法的非球面透鏡檢測系統(tǒng)與方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210254679.1 | 申請日： | 2022-03-15 |
| 公開（公告）號： | CN114608479A | 公開（公告）日： | 2022-06-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐昆;彭琳和;朱勇建;李佳旺;蔡文浩;張明軍;毛聰;胡永樂 | 申請（專利權(quán)）人： | 長沙理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/25 | 分類號： | G01B11/25 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 410114 湖南省長沙市天*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 條紋 透射 球面 透鏡 檢測 系統(tǒng) 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于條紋透射法的非球面透鏡檢測系統(tǒng)與方法，本發(fā)明提供的檢測系統(tǒng)主要包括：條紋發(fā)生裝置、聚光鏡、分光鏡、主測光路、輔助光路以及計算機。本發(fā)明采用正弦相移條紋作為透射光源，可有效提高系統(tǒng)檢測速度與精度，增強抗噪聲能力；采用聚光鏡和顯微物鏡的組合可使條紋光線覆蓋整個待測非球面透鏡，可在一定范圍內(nèi)完成不同口徑與面形的透鏡檢測，檢測系統(tǒng)靈活性較高；設(shè)置與主測光路對稱的輔助光路，可實現(xiàn)非球面透鏡的透射波面與表面面形的同步測量，并可一次性獲得透射波面畸變與像差以及表面面形，系統(tǒng)誤差較小，具有較高的檢測效率與精度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于非球面透鏡檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于條紋透射法的非球面透鏡檢測系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)
近年來，非球面光學(xué)透鏡以其形狀多樣，較好的自由度與靈活性，可有效校正各類像差，改善像質(zhì)，并減少系統(tǒng)所需光學(xué)元件數(shù)量，減小系統(tǒng)外形尺寸，減輕系統(tǒng)重量等優(yōu)點，在中高檔光學(xué)鏡頭中的應(yīng)用日益廣泛。目前，對于非球面光學(xué)透鏡的檢測與評價方式，主要通過對非球面透鏡的兩個表面進行面形檢測，從而反推出透鏡透射波面信息；而面形檢測目前多采用接觸探針掃描法、激光干涉法和非干涉法等方法。
然而，采用上述方法可對透鏡表面進行接觸或非接觸掃描以獲取透鏡表面輪廓形狀，對表面質(zhì)量進行評估，但無法一次性檢測透鏡的透射波面信息，尤其接觸探針掃描法會在一定程度上劃傷透鏡表面。若要獲得透射波面誤差，需先后兩次檢測兩個面的面形信息，并考慮透鏡折射率變化，采用幾何光學(xué)手段推導(dǎo)其透射波面畸變，其操作方法較為復(fù)雜、耗時長、效率低，且誤差相對較大，故不適于批量加工制造過程中的非球面透鏡高效高精度檢測。因此，有必要對現(xiàn)有非球面光學(xué)透鏡的檢測方法進行改進，以提高檢測效率與精度，從而保證非球面光學(xué)透鏡批量加工制造的生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)非球面光學(xué)透鏡批量檢測過程中存在的耗時長、效率低，且誤差相對較大等問題，本發(fā)明旨在提供一種基于條紋透射法的非球面透鏡檢測系統(tǒng)與方法。
結(jié)合圖1至圖2，本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下：
一種基于條紋透射法的非球面透鏡檢測系統(tǒng)，主要包括：條紋發(fā)生裝置12、聚光鏡10、分光鏡9、主測光路21、輔助光路22以及計算機23。
進一步的，所述條紋發(fā)生裝置12用于產(chǎn)生正弦相移條紋11，沿光路方向該裝置主要包括He-Ne激光器34、擴束系統(tǒng)35、偏振分光鏡36、λ/2波片37、空間光調(diào)制器38、第一透鏡30、λ/4波片29、第二透鏡28、第三透鏡27、空間濾波器26、反光鏡25及第四透鏡24。
進一步的，所述主測光路21與輔助光路22以分光鏡9為軸，呈對稱分布。
進一步的，所述主測光路21用于獲取攜帶待測非球面透鏡透射波面信息的相移條紋圖，沿光路方向主要包括第一孔徑光闌13、第一顯微物鏡20、第一空間條紋像14、待測非球面透鏡19、第二顯微物鏡15、第二孔徑光闌18、第一筒鏡16及第一CCD相機17。
進一步的，所述輔助光路22用于獲取攜帶標(biāo)準(zhǔn)非球面透鏡透射波面信息的相移條紋圖，沿光路方向主要包括第三孔徑光闌8、第三顯微物鏡7、第二空間條紋像6、標(biāo)準(zhǔn)非球面透鏡5、第四顯微物鏡4、第四孔徑光闌3、第二筒鏡2以及第二CCD相機1。
進一步的，所述第一CCD相機17及第二CCD相機1，分別與計算機23相連，以將相關(guān)信息輸入計算機23，并進行相應(yīng)處理。
進一步的，分光鏡9的透射、反射光強比為1:1，材料為K9光學(xué)玻璃。
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