[发明专利]一种镜片多波长折射率检测装置及方法

说明书

一种镜片多波长折射率检测装置，其特征在于：包括输出准直光束的复合光源组件、聚焦组件、分光组件、参考镜片、移动镜片、第一光电探测组件、信号接收组件，所述信号接收组件包括用于从反射回来的复合光中分离出K种不同波长的单色光的单色光分离组件、以及用于分别接收K种单色光干涉信号的第二光电探测组件、第三光电探测组件…第K+1光电探测组件共K个光电探测组件，K≥2。该镜片多波长折射率检测装置操作简单、在线快速无损检测、且对非球面镜片、柱面镜片等非规则面型镜片及成品镜片也适用、且能检测多个波长处的折射率。另外还提供一种镜片多波长折射率检测方法。

技术领域

本发明涉及光学透镜参数检测技术领域，具体涉及一种镜片多波长折射率检测装置及方法。

背景技术

折射率参数是光学透镜的一个重要参数指标，为了确保光学系统有很好的成像质量，需要精确测量光学材料的折射率。目前高精度测量光学玻璃材料的折射率是通过最小偏向角法进行检测，但最小偏向角法进行检测的前提是需要将待测的光学玻璃制作成一个三棱镜，进行光折射，同时需要精确检测三棱镜的相关角度。因此最小偏向角法检测光学玻璃材料的折射率是一种直接检测的方式，它存在以下技术问题：1、需要破坏光学元件，这样必然不适用于成品镜片的检测；2、棱镜制作难度大，周期长，且针对不同批次、不同材料的光学玻璃，需要分别制作相应的棱镜，检测效率较低；3、测试时采用的是三棱镜，因此不适用于非球面镜片、柱面镜片等非规则面型的镜片的检测。最小偏向角法比较适用于玻璃制造商对同一批次的原材料玻璃进行检测，而不适用于对成品镜片进行在线高精度检测，例如对眼镜片的折射率检测，需要在不知道光学元件材料的情况下，且不破坏光学元件本身，来实现其折射率检测，进而确定其材料属性。

目前针对成品镜片的折射率检测方法主要有2种：一种是根据光焦度公式进行逆向计算，即利用机械精密测量方法测定其前后表面曲率、中心厚度和镜片光焦度，根据光焦度公式计算其波长折射率，该方法操作复杂、难度大，难以保证测量精度，且不适用于非球面镜片测量；另外一种方法是改变“环境”折射率方法，即通过改变与透镜前后表面接触介质的折射率，如将镜片置于已知折射率的溶液中，或在镜片前后表面贴附已知折射率的柔性介质，分别检测镜片在空气中和在溶液中的光焦度，根据光焦度的变化和溶液的折射率可计算得到镜片的折射率，该方法同样操作复杂，检测难度大。除此之外,现有的折射率检测装置一般只针对一个波长处检测折射率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种操作简单、在线快速无损检测、且对非球面镜片、柱面镜片等非规则面型镜片及成品镜片也适用、且能检测多个波长处的折射率的镜片多波长折射率检测装置。

本发明的技术解决方案是：一种镜片多波长折射率检测装置，其特征在于：包括输出准直光束的复合光源组件、聚焦组件、分光组件、参考镜片、移动镜片、第一光电探测组件、信号接收组件，所述第一光电探测组件、参考镜片、分光组件、聚焦组件和复合光源组件沿第一光轴方向由前至后依次设置，所述聚焦组件的焦面位于分光组件与参考镜片之间用于放置被测镜片，所述移动镜片设置在分光组件的一侧，所述信号接收组件设置在分光组件的另一侧，所述复合光源组件沿第一光轴方向传输的光束经聚集组件聚焦到被测镜片上，聚焦后的光束透射过被测镜片和参考镜片后进入到第一光电探测组件中，用于校正被测镜片的中心位置，所述复合光源组件沿第一光轴方向传输的光束还经分光组件后分为两束，一束投射到移动镜片上并由移动镜片反射而原路返回，另一束投射到被测镜片和参考镜片上并由被测镜片的上下表面和参考镜片的上表面反射而原路返回，返回的光束均通过分光组件进入到信号接收组件中，所述信号接收组件包括用于从反射回来的复合光中分离出K种不同波长的单色光的单色光分离组件、以及用于分别接收K种单色光干涉信号的第二光电探测组件、第三光电探测组件…第K+1光电探测组件共K个光电探测组件，K≥2。

本发明镜片多波长折射率检测装置工作原理如下：