[发明专利]一种透镜中心厚度干涉测量方法

摘要

本发明公开了一种透镜中心厚度干涉测量方法，该方法首先通过移动被测透镜，使干涉仪出射的平行光束经过标准镜头后会聚在被测透镜表面。然后采用双路测距干涉仪进行距离测量及面形误差补偿，获取被测透镜前后表面顶点处两次定位的位置坐标，然后利用光线追迹公式计算透镜中心厚度。该方法使用的测量装置包括干涉仪，标准物镜，激光测距仪，五维调整架及移动导轨。其中标准物镜和被测透镜依次放在干涉仪光源出射光线方向。被测透镜固定在五维调整架上，可在导轨上移动。本发明利用干涉法对透镜表面定位及位置补偿，实现了透镜中心厚度的非接触测量。

主权项

一种透镜中心厚度干涉测量方法，其特征在于：其具体步骤如下：步骤一、将被测透镜安装在五维调整架(5)上，再将五维调整架(5)安装在导轨(8)上，同时在五维调整架与干涉仪之间对称安装两路测距干涉仪(4)，调整测距干涉仪(4)测量光束与导轨(8)平行；步骤二、打开干涉仪(1)，产生平行测量光束；调整被测透镜(3)与标准物镜(2)同轴，并调整标准物镜(2)与被测透镜(3)垂直于平行光束；步骤三、使测量光束聚焦到被测透镜前表面(6)；具体过程为：在步骤一、二操作的基础上，测量光束被标准物镜(2)会聚，到达被测透镜前表面(6)，经过被测透镜前表面(6)反射后，将沿着对称光路位置返回，反射光线穿过标准物镜(2)，与干涉仪中的参考光束形成干涉条纹；在光轴方向上移动被测透镜(3)，使干涉仪探测到的面形误差离焦项近似为零，此时测量光束聚焦到被测透镜前表面(6)，记录此时面形误差离焦项p₁,并通过测距干涉仪(4)记录此时被测透镜(3)的位置z₁；步骤四、使测量光束聚焦到被测透镜后表面(7)；具体过程为：在步骤一、二操作的基础上，测量光束被标准物镜(2)会聚，到达被测透镜后表面(7)，经过被测透镜后表面(7)的反射后，将沿着对称光路位置返回，反射光线穿过标准物镜(2)，与干涉仪中的参考光束形成干涉条纹；在光轴方向上移动被测透镜(3)，使干涉仪探测到的面形误差离焦项近似为零，此时测量光束聚焦到被测透镜后表面(7)，记录此时面形误差离焦项p₂,并通过测距干涉仪(4)记录此时被测透镜(3)的位置z₂；步骤五、得到被测透镜(3)的中心厚度d；由步骤三、四得到的被测透镜(3)的位置z₁和z₂，及被测透镜前表面(6)和后表面(7)面形误差离焦项p₁和p₂，结合被测透镜前表面(6)的曲率半径r、空气折射率n₀、被测透镜的折射率n₁、标准物镜的焦距f'及通光口径D，使用光线追迹的方法获得被测透镜(3)的中心厚度。