CN116793231B - 镜片厚度检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种镜片厚度检测方法和装置。本申请的镜片厚度检测方法包括:通过光谱探头向放置于样品台的镜片发射点光谱信号,并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;对所述光谱信号进行处理分析,得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;获取所述镜片的属性参数;获取基准参数,所述基准参数为所述光谱探头与所述样品台之间的距离;根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度。本申请的镜片厚度检测方法和装置兼顾了测量通用性、准确性和检测效率。
Description
技术领域
本申请涉及光学测量仪器领域,特别涉及一种镜片厚度检测方法和镜片厚度检测装置。
背景技术
在各种光学***或设备之中,镜片(光学透镜)是常见的基本元件。从我们日常所用到的眼镜、照相机、望远镜,到航空航天领域用到的高精度光学***,都少不了使用各种类型的镜片,而镜片的中心厚度(即厚度)是镜片的一项重要参数。例如在光学成像***中,镜片是组成光学镜头的基本元件,镜头的光轴偏角、径向偏移和轴向间隙等参数需要根据镜头中所包含的镜片的厚度来进行精确计算。因此镜片厚度测量是镜片生产加工过程中的一个重要环节。
传统的镜片厚度检测方法是采用接触式测量法,例如采用高度计来测量镜片的厚度。然而这种测量方法精度低、耗时长、镜片容易产生划痕,而且无法做到自动化测量。而另外一类非接触式测量虽然不易划伤镜片,但也各自具有局限性。比如采用投影法测量镜片厚度的设备中,镜片被放在投影光路之间,并通过传感器生成镜片轮廓投影图,根据轮廓投影图进行尺寸的自动计算,然而投影测厚法适合凸透镜厚度的测量,却不适合测量凹透镜、弯月型透镜等镜片(测量结果与真实厚度差距大)。
中国专利第CN218097608号公开了另外一种非接触式测量方法,该方法采用对射测量方式测量镜片的厚度,虽然该方法适用于各种类型的镜片的厚度检测,但是该方法也存在一些问题,比如镜片上表面反射的光、镜片下表面反射的光、对向传感器(第二光谱传感器)发出的光进入到传感器(第一光谱传感器)所形成的三个测量信号峰值,以及光在***内部多次反射形成的未知峰值,会造成***测量信号峰值大于两个,影响计算的准确性,另外对于某些厚度范围的镜片而言,可能会出现光谱传感器无法区分是由于镜片上表面反射产生的峰值信号还是对向光谱传感器发光导致的峰值。而采用增加偏振片的方式虽然能减少两个对向光谱传感器之间的光线互相干扰,但是偏振片会使得光谱传感器发出的光谱能量减少一半,从而到达镜片表面并反射回光谱传感器的光信号能量也相应降低,影响测量准确性,而如果镜片是镀膜透镜的情况下则影响更甚,因为增透膜使会得镀膜透镜光透过率提高而光反射率下降,所以这种情况下甚至可能出现镜片反射信号太弱而无法实现测量的现象。
发明内容
本申请实施例的目的之一在于提供一种镜片厚度检测方法,以解决现有技术中镜片测量方法无法兼顾测量通用性、准确性和检测效率的问题。
一种镜片厚度检测方法,其包括:
通过光谱探头向放置于样品台的镜片发射点光谱信号,并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;
对所述光谱信号进行处理分析,得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
获取所述镜片的属性参数;
获取基准参数,所述基准参数为所述光谱探头与所述样品台之间的距离;
根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度。
在一些实施方式中,所述镜片的属性参数包括镜片类型、镜片的曲率半径和镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离。
在一些实施方式中,所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型。
在一些实施方式中,当所述镜片类型为所述下表面凸类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第一厚度计算公式,所述第一厚度计算公式为:其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,d表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;
根据所述第一厚度计算公式、所述镜片的曲率半径、所述镜片与所述样品台接触点之间的距离、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度。
在一些实施方式中,所述样品台包括位于中心的间隙,所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离等于所述间隙的宽度。
在一些实施方式中,当所述镜片类型为所述下表面凹类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第二厚度计算公式,所述第二厚度计算公式为:其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,d表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;
根据所述第二厚度计算公式、所述镜片的曲率半径、所述镜片与所述样品台接触点之间的距离、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度。
在一些实施方式中,当所述镜片类型为所述下表面凹类型,镜片放置在没有中间空隙的样品台上,且样品台的宽度小于镜片的口径时,所述镜片的下表面与没有中间空隙的样品台接触点之间的距离等于所述没有中间空隙的样品台的宽度。
在一些实施方式中,当所述镜片类型为所述下表面平类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第三厚度计算公式,所述第三厚度计算公式为:T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
根据所述第三厚度计算公式、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度。
在一些实施方式中,所述获取基准参数具体包括:检测标准量块到所述光谱探头之间的距离,将所述检测到的标准量块到所述光谱探头之间的距离与所述标准量块的厚度相加得到所述基准参数,其中所述标准量块的上表面和下表面均为平坦表面。
本申请实施例的另一目的在于提供一种镜片厚度检测装置,其包括:
光谱传感装置,所述光谱传感装置包括光谱探头和样品台,所述样品台置于所述光谱探头下方,镜片放置于所述样品台,所述光谱探头向所述镜片发射点光谱信号并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;
光谱分析单元,其用于接收所述光谱信号,并进行处理分析得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
镜片属性参数输出单元,其用于输出所述镜片的属性参数;
基准参数输出单元,其用于输出基准参数,所述基准参数为所述镜片与所述样品台之间的距离;
厚度计算单元,其用于根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的类型、所述镜片的曲率半径和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度。
在一些实施方式中,所述样品台包括第一承载部和第二承载部,所述第一承载部和所述第二承载部之间具有间隙,所述镜片的中心对准所述间隙的中心。
在一些实施方式中,所述镜片属性的属性参数包括镜片类型和镜片的曲率半径,所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型。
在一些实施方式中,所述镜片厚度检测装置进一步包括主控单元,所述主控单元用于根据所述镜片类型为下表面凸类型、下表面凹类型和下表面平类型分别对应确定第一厚度计算公式、第二厚度计算公式和第三厚度计算公式;其中所述第一厚度计算公式为所述第二厚度计算公式为所述第三厚度计算公式为T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,b表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离,所述厚度计算单元根据所述第一厚度计算公式、所述第二厚度计算公式和所述第三厚度计算公式其中之一计算所述镜片的厚度。
依据本申请实施方式镜片厚度检测方法和镜片厚度检测装置,其通过检测镜片上表面到光谱探头的距离并结合镜片属性参数和基准参数计算镜片的厚度,在检测镜片上表面到光谱探头的距离时仅需要对单一表面反射回光谱探头的光谱信号进行分析计算,且镜片上表面反射形成的光谱信号不易受到光干扰的影响,而镜片属性参数和基准参数是相对稳定的已知参数,因此整体的计算准确性提高;并且针对不同类型的镜片能通过参与运算的镜片属性参数来获得正确的厚度测量,提升了该方法和装置在镜片测量领域的通用性;同时该方法可利用光谱探头、光谱分析单元和厚度计算单元等电子模块完成非接触式自动化测量,其检测效率高,不会损伤镜片。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式镜片厚度检测方法的流程示意图;
图2是本申请一种镜片厚度检测方法中获取基准参数的一个示例的示意图;
图3示出了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测凸透镜厚度的示意图;
图4是图3的局部放大示意图;
图5示出了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测一种凹透镜厚度的示意图;
图6是本申请另一种实施方式的镜片厚度检测方法检测凹透镜厚度的示意图;
图7示出了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测另一种凹透镜厚度的示意图;
图8是本申请一种实施方式的镜片厚度检测装置的模块示意图。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参看图1,是本申请一种实施方式镜片厚度检测方法的流程示意图。本申请实施方式提供的一种镜片厚度检测方法,其包括:
S1:通过光谱探头向放置于样品台的镜片发射点光谱信号,并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;
S2:对所述光谱信号进行处理分析,得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
S3:获取所述镜片的属性参数;
S4:获取基准参数,所述基准参数为所述镜片与所述样品台之间的距离;
S5:根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度。
作为示例,所述镜片的属性参数包括镜片类型和镜片的曲率半径,或者还可以进一步包括镜片下表面与样品台接触点之间的距离。所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型。应理解,本领域常见的凸透镜、凹透镜、弯月透镜可以按照其与样品台接触的那一面,也就是镜片的下表面来区分是属于下表面平类型、下表面凹类型还是下表面凸类型。可参看图3、图5和图7,镜片L1~L3分别为下表面凸类型、下表面凹类型、下表面平类型的镜片,而镜片L2与镜片L3的上表面则都是凹面,因此又可以归类为凹透镜一类。弯月透镜的一面是相对中心凹陷,另一面是相对中心凸出,根据其在样品台13的放置方式确定其属于下表面凹类型还是下表面凸类型。
请参看图2,是作为示例的获取基准参数的示意图。首先本申请实施方式中所采用的光谱传感装置1包括底座10、立柱11、支撑机构12、样品台13和光谱探头15。底座10作为光谱传感装置1的承重基底,可以用于放置在平坦的测试台或者其他测试环境中,包括但不限于桌面、地面、机台面、操作台面等处。样品台13固定于所述底座10,作为示例,样品台13可以是一个可拆卸的独立模块,可以安装到底座10上并用于固定待检测的样品,比如说镜片;当然在另一些示例中,样品台13可以是底座10的一部分,或者说样品台13与底座10是一体式结构。立柱11与底座10相连,并向上延伸一定高度,支撑机构12在一定高度处与立柱11连接,支撑机构12可用于夹持固定光谱探头15,使得光谱探头15在与样品台13上表面一定高度处固定。
在一些实施方式中,获取基准参数具体包括:检测标准量块L0到光谱探头15之间的距离T1,将所述检测到的标准量块到所述光谱探头之间的距离T1与所述标准量块L0的厚度T0相加得到所述基准参数Ts,即:Ts=T1+T0。标准量块L0的上表面和下表面均为平坦表面。通过光谱探头15检测标准量块L0到光谱探头的距离来计算光谱探头15到样品台13之间的距离可以消除因光谱探头15本身所带来的检测误差,提高镜片厚度检测的准确度。
请参看图3和图4,图3作为一个示例展示了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测凸透镜厚度的示意图,图4则是图3的局部放大示意图。当镜片L1类型为下表面凸类型时,根据光谱探头15与镜片L1上表面之间的距离、镜片L1的属性参数和基准参数计算并输出镜片的厚度具体包括:
根据镜片类型为下表面凸类型确定第一厚度计算公式,具体的,镜片厚度T=Ts-Tc+T3,其中,从而可得到第一厚度计算公式为:其中T表示镜片的厚度,Ts表示所述基准参数(即T0+T1),Tc表示通过光谱探头15检测到的光谱探头15与镜片L1上表面之间的距离,R表示镜片L1的曲率半径,d表示镜片L1的下表面与样品台13接触点之间的距离,再根据第一厚度计算公式、所述镜片L1的曲率半径、所述镜片L1的下表面与样品台13接触点之间的距离d、所述基准参数Ts和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离Tc计算所述镜片的厚度T。
作为示例,样品台13包括第一承载部131和第二承载部132,所述第一承载部131和所述第二承载部132之间具有间隙130,所述镜片L1的中心对准所述间隙130的中心。带有间隙130的样品台13可以便于平稳放置镜片L1,并且可以防止光谱探头15发出的光经样品台13上表面反射形成干扰信号,提升厚度检测的准确性和光谱分析的速度。在本示例中,由于间隙130的存在,镜片L1下表面与样品台13下表面的两个接触点,即镜片L1下表面与第一承载部131的接触点、镜片L1下表面与第二承载部132的接触点,两者之间的距离d基本与间隙130的宽度相等,所以可以通过预先设定间隙130的宽度来获取d作为镜片属性参数之一。
请参看图5,展示了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测凹透镜厚度的示意图。当镜片L2是下表面凹类型时,根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型为下表面凹类型确定第二厚度计算公式,所述第二厚度计算公式为:其中T表示所述镜片L2的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头15与所述镜片L2上表面之间的距离,R表示所述镜片L2的曲率半径,d表示所述镜片L2的下表面与所述样品台13接触点之间的距离,以及根据所述第二厚度计算公式、所述镜片L2的曲率半径、所述镜片L2的下表面与样品台13接触点之间的距离d、所述基准参数Ts和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离Tc计算所述镜片的厚度T。在本例中,由于镜片L2的下表面为凹面,其下表面与样品台13的两个接触点之间的距离d基本可等于镜片L2的宽度或者直径。
请参看图6,是另一种实施例的镜片厚度检测方法用于检测凹透镜的示意图。该方法与图5的检测方式大致相同,其不同主要在于:镜片L2放置在没有中间空隙的样品台13上,且样品台13的宽度小于镜片L2的口径,从而镜片L2与样品台13表面接触的接触点在镜片L2边缘的内侧,即镜片L2的下表面与样品台13接触点之间的距离d与样品台13的宽度相等。计算公式仍为不同之处在于d为样品台13的固定尺寸,即样品台13的宽度(或长度尺寸)。相较于图5所示方法,图6方法中因为将d参数统一设置为样品台13这类标准件的尺寸,降低引入透镜L2口径参与计算所导致的测量误差,使得测量的数据更为精准。
请再参看图7,展示了利用本申请实施方式的镜片厚度检测方法检测另一种凹透镜厚度的示意图。镜片L3是下表面平类型,其上表面为凹面,则所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型为下表面平类型确定第三厚度计算公式,所述第三厚度计算公式为:T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片L3的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头15与所述镜片L3上表面之间的距离,再根据所述第三厚度计算公式、所述基准参数Ts和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离Tc计算所述镜片L3的厚度。
本申请的另一目的在于提供一种镜片厚度检测装置,如图8所示,是作为本申请一种示例的镜片厚度检测装置的方框示意图,镜片厚度检测装置100包括光谱传感装置1、光谱分析单元2、主控单元3、镜片属性参数输出单元4、基准参数输出单元5和厚度计算单元7。结合前文实施方式所述,光谱传感装置1包括光谱探头15和样品台13,样品台13置于光谱探头15下方,镜片L1、L2或L3放置于所述样品台13,光谱探头15向镜片L1、L2或L3发射点光谱信号并接收所述镜片L1、L2或L3的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号。光谱分析单元用于接收所述光谱信号,并进行处理分析得到所述光谱探头15与所述镜片L1、L2或L3的上表面之间的距离。镜片属性参数输出单元4用于输出所述镜片的属性参数。基准参数输出单元5用于输出基准参数,所述基准参数为所述镜片L1、L2或L3与所述样品台13之间的距离。厚度计算单元7用于根据所述光谱探头15与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片L1、L2或L3的厚度。
在一些实施方式中,所述样品台13包括第一承载部131和第二承载部132,所述第一承载部131和所述第二承载部132之间具有间隙130,所述镜片的中心对准所述间隙的中心。
在一些实施方式中,所述镜片的属性参数包括镜片类型、镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离和镜片的曲率半径,所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型。。
在一些实施方式中,主控单元3用于根据所述镜片类型为下表面凸类型、下表面凹类型和下表面平类型分别对应确定第一厚度计算公式、第二厚度计算公式和第三厚度计算公式;其中所述第一厚度计算公式为 所述第二厚度计算公式为/> 所述第三厚度计算公式为T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,d表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;所述厚度计算单元根据所述第一厚度计算公式、所述第二厚度计算公式和所述第三厚度计算公式其中之一计算所述镜片的厚度。
依据本申请实施方式镜片厚度检测方法和镜片厚度检测装置100,其通过检测镜片上表面到光谱探头15的距离Tc并结合镜片属性参数和基准参数Ts计算镜片的厚度,在检测镜片上表面到光谱探头的距离时仅需要对单一表面反射回光谱探头的光谱信号进行分析计算,且镜片上表面反射形成的光谱信号不易受到光干扰的影响,而镜片属性参数和基准参数是相对稳定的已知参数,因此整体的计算准确性提高;并且针对不同类型的镜片能通过参与运算的镜片属性参数来获得正确的厚度测量,提升了该方法和装置在镜片测量领域的通用性;同时该方法可利用光谱探头、光谱分析单元和厚度计算单元等电子模块完成非接触式自动化测量,其检测效率高,不会损伤镜片。
应理解,光谱分析单元2、主控单元3、厚度计算单元7、镜片属性参数输出单元4、基准参数输出单元5可以通过计算机及配套的光谱分析软件或程序实现,其中基准参数输出单元5可以是一个存储部件,用于将基准参数进行存储并被所述主控单元3读取并提供给厚度计算单元7进行运算。镜片属性参数输出单元4可以进一步包括镜片属性参数输入单元,比如可以通过触控屏的界面作为输入单元,输入本批次需要检测的透镜的属性参数,包括镜片类型、曲率半径、镜片下表面与样品台接触点之间的距离、样品台间隙的宽度、镜片的直径等等,只需要一次输入便可以实现同款大批量镜片的厚度自动检测。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而,本领域的技术人员将认识到,在不脱离本文范围的情况下,可以对示范性实施例做出改变和修正。例如,各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件,可以根据特定的应用或考虑与***的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理,但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而,本领域技术人员将认识到,可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此,对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的,并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样,有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而,益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素,或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体,皆属于非排他性包含,这样包括要素列表的过程、方法或设备不仅包括这些要素,还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、***或设备的其他要素。此外,本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到,在不脱离本申请的基本原理的情况下,可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此,本申请的范围应根据以下权利要求确定。
Claims (4)
1.一种镜片厚度检测方法,其特征在于,包括:
通过光谱探头向放置于样品台的镜片发射点光谱信号,并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;
对所述光谱信号进行处理分析,得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
获取所述镜片的属性参数;
获取基准参数,所述基准参数为所述光谱探头与所述样品台之间的距离;
根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度,
所述镜片的属性参数包括镜片类型、镜片的曲率半径、镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离,
所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型,
当所述镜片类型为所述下表面凸类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第一厚度计算公式,所述第一厚度计算公式为:其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,d表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;
根据所述第一厚度计算公式、所述镜片的曲率半径、所述镜片与所述样品台接触点之间的距离、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度,
所述样品台包括位于中心的间隙,所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离等于所述间隙的宽度,
当所述镜片类型为所述下表面凹类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第二厚度计算公式,所述第二厚度计算公式为:其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,d表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;
根据所述第二厚度计算公式、所述镜片的曲率半径、所述镜片与所述样品台接触点之间的距离、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度,
当所述镜片类型为所述下表面平类型时,所述根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度具体包括:
根据所述镜片类型确定第三厚度计算公式,所述第三厚度计算公式为:T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
根据所述第三厚度计算公式、所述基准参数和所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离计算所述镜片的厚度。
2.根据权利要求1所述的镜片厚度检测方法,其特征在于,当所述镜片类型为所述下表面凹类型,镜片放置在没有中间空隙的样品台上,且样品台的宽度小于镜片的口径时,所述镜片的下表面与没有中间空隙的样品台接触点之间的距离等于所述没有中间空隙的样品台的宽度。
3.根据权利要求1所述的镜片厚度检测方法,其特征在于,所述获取基准参数具体包括:检测标准量块到所述光谱探头之间的距离,将所述检测到的标准量块到所述光谱探头之间的距离与所述标准量块的厚度相加得到所述基准参数,其中所述标准量块的上表面和下表面均为平坦表面。
4.一种镜片厚度检测装置,其特征在于,包括:
光谱传感装置,所述光谱传感装置包括光谱探头和样品台,所述样品台置于所述光谱探头下方,镜片放置于所述样品台,所述光谱探头向所述镜片发射点光谱信号并接收所述镜片的上表面反射所述点光谱信号而形成的光谱信号;
光谱分析单元,其用于接收所述光谱信号,并进行处理分析得到所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离;
镜片属性参数输出单元,其用于输出所述镜片的属性参数;
基准参数输出单元,其用于输出基准参数,所述基准参数为所述光谱探头与所述样品台之间的距离;
厚度计算单元,其用于根据所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离、所述镜片的属性参数和所述基准参数计算并输出所述镜片的厚度,
所述样品台包括第一承载部和第二承载部,所述第一承载部和所述第二承载部之间具有间隙,所述镜片的中心对准所述间隙的中心,
所述镜片的属性参数包括镜片类型、镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离和镜片的曲率半径,所述镜片类型包括下表面平类型、下表面凹类型和下表面凸类型,
进一步包括主控单元,所述主控单元用于根据所述镜片类型为下表面凸类型、下表面凹类型和下表面平类型分别对应确定第一厚度计算公式、第二厚度计算公式和第三厚度计算公式;其中所述第一厚度计算公式为 所述第二厚度计算公式为/> 所述第三厚度计算公式为T=Ts-Tc,其中T表示所述镜片的厚度,Ts表示所述基准参数,Tc表示所述光谱探头与所述镜片上表面之间的距离,R表示所述镜片的曲率半径,b表示所述镜片的下表面与所述样品台接触点之间的距离;
所述厚度计算单元根据所述第一厚度计算公式、所述第二厚度计算公式和所述第三厚度计算公式其中之一计算所述镜片的厚度。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001041938A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波プローブ |
JP2005214953A (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Tomey Corporation | 形状検知レンズメータ |
CN102435146A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-05-02 | 广州标旗电子科技有限公司 | 光学透镜中心厚度测量***及方法 |
CN108139205A (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-08 | 卡驰诺光电***股份有限公司 | 光学元件特性测定装置 |
CN109458939A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-12 | 南京理工大学 | 与快速定心结合的透镜中心厚度测量方法 |
JP2019152554A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | ジーフロイデ株式会社 | レンズ厚測定装置 |
CN110274545A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 爱丁堡(南京)光电设备有限公司 | 光点差分式非接触式元件厚度测量的光头、厚度测量装置及测量方法 |
CN114518087A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 宁波舜宇红外技术有限公司 | 非接触式测量镜片中厚和矢高的装置及方法 |
CN218097608U (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-20 | 深圳市道显技术有限公司 | 一种镜片测厚的装置 |
CN115930805A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-04-07 | 上海电机学院 | 一种透镜中心厚度的自动测量装置与检测方法 |
-
2023
- 2023-07-03 CN CN202310807769.3A patent/CN116793231B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001041938A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波プローブ |
JP2005214953A (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Tomey Corporation | 形状検知レンズメータ |
CN102435146A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-05-02 | 广州标旗电子科技有限公司 | 光学透镜中心厚度测量***及方法 |
CN108139205A (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-08 | 卡驰诺光电***股份有限公司 | 光学元件特性测定装置 |
JP2019152554A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | ジーフロイデ株式会社 | レンズ厚測定装置 |
CN109458939A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-12 | 南京理工大学 | 与快速定心结合的透镜中心厚度测量方法 |
CN110274545A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 爱丁堡(南京)光电设备有限公司 | 光点差分式非接触式元件厚度测量的光头、厚度测量装置及测量方法 |
CN114518087A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 宁波舜宇红外技术有限公司 | 非接触式测量镜片中厚和矢高的装置及方法 |
CN218097608U (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-20 | 深圳市道显技术有限公司 | 一种镜片测厚的装置 |
CN115930805A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-04-07 | 上海电机学院 | 一种透镜中心厚度的自动测量装置与检测方法 |
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