一种快速定心的光学元件中心厚度精密测量仪

技术领域

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种快速定心的光学元件中心厚度精密测量仪。

背景技术

作为透镜的基本参数，中心厚度是影响高精度光学成像镜头的成像质量的关键参数，在加工过程中必须进行有效测量。

光学透镜由玻璃或聚合材料制成，表面极易损伤，在传统的接触式中心厚度测量中，频繁的接触会影响透镜表面光洁度，为解决上述问题，光学工程领域的专家学者提出了几种无损测量方法，发表的文献主要包括：2003年《西安学院学报》的《透镜中心厚度测量仪的设计》，该文献中介绍了一种干涉法测量透镜中心厚度的技术方案，干涉法本身的精度虽然比较高，但是极易受到外界气流，震动等环境因素的影响，另外，该方法的结构比较复杂，成本较高，2011年《仪器仪表学报》的《基于共焦法的透镜厚度测量系统设计》，该文献采用白光作为共焦光源，利用被测透镜上下表面反射回来的光谱信息计算透镜的厚度。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：在不损伤透镜表面的前提下，提供一种可实现快速定心的光学元件中心厚度的精密测量仪，提高中心厚度的检测精度及效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种快速定心的光学元件中心厚度精密测量仪，其特征在于，包括角度板底板1、表头支架5、测量尺4、表头支架导轨6；角度板底板1一端开设有顶角为60°的V型开口槽，待测透镜3放置在V型开口槽处且与V型开口槽的两侧边相切；V型开口槽两侧的角度板底板1上表面设置有表头支架导轨6，表头支架5套设在角度板底板1上，表头支架5的顶框两侧与表头支架导轨6配合且可沿表头支架导轨6往复滑动，表头支架5的底框位于角度板底板1底部，表头支架5的顶框上还设置有千分尺表头2，表头支架5沿表头支架导轨6往复滑动时，千分尺表头2沿V型开口槽顶角平分线方向运动；角度板底板1底部还设置有测量尺4，测量尺4沿V型开口槽顶角平分线方向布置；表头支架5的底框和测量尺4同步同方向运动，且表头支架5和测量尺4的运动速度比为2:1；初始时，测量尺4与表头支架5均位于角度板底板1的V型开口槽的顶点位置，表头支架5和测量尺4同步运动至测量尺4接触待测透镜3时，测量尺4运动距离为待测透镜3的半径r，此时表头支架5上的千分尺表头2运动距离为2r，位于待测透镜3的中心上方。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的快速定心的光学元件中心厚度精密测量仪，结构简洁，能够适用于各种不同半径的圆形光学元件的中心厚度的高效、高精度测量。

附图说明

图1是本发明中光学零件中心厚度精密测量仪组成示意图。

图2是光学元件中心厚度精密测量仪检测原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1和图2所示，本实施例光学元件中心厚度测量仪包括角度板底板1、表头支架5、测量尺4、表头支架导轨6；角度板底板1一端开设有顶角为60°的V型开口槽，待测透镜3放置在V型开口槽处且与V型开口槽的两侧边相切；V型开口槽两侧的角度板底板1上表面设置有表头支架导轨6，表头支架5为长方形框架，套设在角度板底板1上，表头支架5的顶框两侧与表头支架导轨6配合且可沿表头支架导轨6往复滑动，表头支架5的底框位于角度板底板1底部，表头支架5的顶框上还设置有千分尺表头2，表头支架5沿表头支架导轨6往复滑动时，千分尺表头2沿V型开口槽顶角平分线方向运动；角度板底板1底部还设置有测量尺4，测量尺4沿V型开口槽顶角平分线方向布置；表头支架5的底框和测量尺4通过齿轮传动机构连接，由齿轮传动机构驱动表头支架5和测量尺4同步同方向运动，且表头支架5和测量尺4的运动速度比为2:1；初始时，测量尺4与表头支架5均位于角度板底板1V型开口槽的顶点位置，表头支架5和测量尺4同步运动至测量尺4接触待测透镜3时，测量尺4运动距离为待测透镜3的半径r，此时表头支架5上的千分尺表头2运动距离为2r，位于待测透镜3的中心上方。

其中，光学元件中心厚度测量仪还包括：回位弹簧，测量尺4与回位弹簧连接，使用时，沿V型开口槽顶角平分线方向克服回位弹簧的拉力推动测量尺4。

角度板底板1上为关于V型开口槽顶角平分线对称的平板。

两条表头支架导轨6关于V型开口槽顶角平分线对称固定在角度板底板1上。

V型开口槽底部具有透镜承载体7，其上布置待测透镜3。

上述光学元件中心厚度测量仪的使用过程为：

1.将测量仪置于光学平台上，推动圆形(横截面为圆形的零件同样适用)待测透镜3向测量仪角度板底板顶点方向靠拢并最终贴紧V型开口槽两侧。

2.推动测量尺直至测量尺顶端与待测透镜3边缘贴合，此时测量尺运动距离为待测透镜3半径r。

3.表头支架5运动速度为测量尺4的两倍且运动方向相同，此时正好滑动到待测透镜3中心位置，压下千分尺表头2，测量中心厚度并记录。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。