[发明专利]一种镜片折射率测量装置及其测量方法

说明书

本发明涉及一种镜片折射率测量装置及其方法，装置包括屈光度测量模块、光学厚度测量模块、共焦反射测量模块以及被测镜片，所述屈光度测量模块包括第一光源模组、第一准直透镜、哈特曼光阑片以及光电探测器Cam，所述光学厚度测量模块包括第二光源模组、第二准直透镜、第三光源模组、第三准直透镜、聚焦透镜、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第四分光片、反射镜、光电探测器D1以及光电探测器D2，所述共焦反射测量模块包括发光源、光电探测器D3、Y型光纤、透镜镜组以及中孔棱镜，所述Y型光纤包括第一端口、第二端口以及第三端口，该装置减少了光学元件的数量，简化了光学结构，操作方便，降低成本，且减少了装置的空间占有面积。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，尤其是涉及一种镜片折射率测量装置及其测量方法。

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折射率是通过最小偏向角法进行。最小偏向角法具有精度高、波长范围大，且为直接测量，但最小片偏向角测试方法的前提是需要制作一个棱镜，进行光折射，同时需要精确测试棱镜的角度，这样的棱镜制作难度大，周期长；另外这种方法无法测试平面的光学元件，它比较适合用于玻璃制造商用于同一批玻璃的折射率样品测试，而不适合进行对实际镜片材料进行在线高精度测试。尤其某些特殊的应用场合，如眼镜片折射率检测，不知道光学元件材料的情况下，要求不破坏元件，实现其折射率检测，进而确定其材料属性。

目前针对成品镜片测定其折射率的检测方法主要有两种，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上下表面曲率、中心厚度和镜片光焦度，根据光焦度公式计算其测试波长折射率，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，即通过改变与透镜上下表面接触介质的折射率，如将镜片至于已知折射率溶液中，或在镜片上下表面贴附已知折射率的柔性介质，分别测试镜片在空气中和在溶液中的光焦度，根据光焦度变化和溶液折射率可计算透镜材料折射率，该方法同样操作复杂，检测难度大。

针对上述两种折射率检测方法存在的缺陷，专利号为CN 112556991A的发明专利中提出了一种镜片折射率测量装置及方法来进行改进，该镜片折射率测量装置能够对镜片的折射率进行测量，其对应的测量方法中，无需破坏镜片，操作也较之前的现有技术来说更为简单，检测快速。但是该专利中提出的镜片折射率测量装置也存在下列缺陷：1、整个光学系统的设计原理复杂，导致其光学结构复杂；2、所用光学测量元件较多，耗材大，成本高；3、所用光学测量元件较多，导致整个测量装置的体积变大，占用空间大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简化、减少光学测量元件数量、耗材少、成本低、体积减小，且能够快速检测镜片折射率的镜片折射率测量装置。

本发明所采用的技术方案是，一种镜片折射率测量装置，包括屈光度测量模块、光学厚度测量模块、共焦反射测量模块以及被测镜片；

所述屈光度测量模块包括第一光源模组、第一准直透镜、哈特曼光阑片以及光电探测器Cam；

所述光学厚度测量模块包括第二光源模组、第二准直透镜、第三光源模组、第三准直透镜、聚焦透镜、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第四分光片、反射镜、光电探测器D1以及光电探测器D2；

所述共焦反射测量模块包括发光源、光电探测器D3、Y型光纤、透镜镜组以及中孔棱镜，所述Y型光纤包括第一端口、第二端口以及第三端口；

所述第一光源模组发出的光经由所述第一准直透镜后成为平行光束，所述平行光束经过被测镜片和哈特曼光阑片后射入所述第一光电探测器Cam内；