透镜中心厚度检测 (3)

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1、透镜中心厚度的在线非接触测量系统摘要：透镜中心厚度检测是透镜生产中的一个重要环节，传统的方法是采用接触式测量法，这种检测法精度低、耗时长、容易划伤透镜并且无法实现实时在线测量。本文设计了一种基于激光三角法测距原理的透镜中心厚度检测系统，该系统是一种新型的非接触测量系统，测量精度高，并且实现了生产线上的实时测量。论文首先介绍了激光三角法测距的基本原理，其次介绍了透镜中心厚度检测系统的结构组成，系统采用精密的四维调整台和改进的激光三角探头对透镜中心进行精确定位，定位精度可以达到亚微米级，系统用两个性能指标完全一

2、样的激光三角探头进行测量，达到了较好的测量效果，测量范围为0.5~20mm。最后，论文通过对系统的误差来源进行分析，得出了系统的测量精度，透镜中心厚度检测系统的测量精度≤5mm。关键词：非接触测量，激光三角法，透镜中心厚度检测Abstract:Lenscenterthicknessdetectionisanimportantpartintheproductionoflens,thetraditionalmethodisthecontactmeasurementwhichhasalowaccuracy,tim

3、e-consuming,easytoscratchthelensandcannotachivereal-timeandon-linemeasurement.Basedontheprincipleoflasertriangulationrangefinderwedesignedalenscenterthicknessdetectionsysteminthepaper,whichisanewnon-contactmeasurementsystemwithhighaccuracyandareal-timemeas

4、urementonthelensproduction.First,thepaperintroducesthebasicprincipleofthelasertriangulationranging.Second,thepaperdescribesthestructureofthelenscenterthicknessdetectionsystem,whichusestheprecisionfour-dimensionaladjustmentplatformandtheimprovedlasertriangu

5、lationprobestoachieveprecisionpositioningofthelenscentre,thereforethepositioningaccuracycanbereachedsub-micron.Thesystemusestwolasertriangulationprobeswiththeentirelysametechnicalindicatorstomeasureandachievesabettermeasurementresult.Themeasurementrangerea

6、ches0.5~20mm.Finally,thepaperanalysisthesourceoftheerror,theprecisionofthelenscenterthicknessdetectionsystemreaches≤5mm.Keywords:Non-contactmeasurement,Lasertriangulation,Thicknessoflenscentertesting引言透镜是光学系统中最基本的元件，现代光学仪器要求具有非常高的成像质量，这就对透镜的加工质量提出了很高的要求，加工

7、出来的透镜必须严格限制在公差范围内。在透镜的生产过程中，透镜中心厚度是一个很重要的参数，它对透镜的焦距和曲率半径都有影响，关系着成像质量的好坏，因此需要在生产线上实现对透镜中心厚度的自动、实时检测，这对于提高生产效率，减小测量误差，保障透镜质量具有重要意义。传统的透镜中心厚度检测方法是采用接触式测量或者是利用干涉法测量，采用接触式测量需要将检测头与透镜相接触，这很容易对透镜造成划伤，而且接触式测量很难准确找到透镜的中心位置，因此测量的精度也比较低；而干涉法测量虽然能达到较高的测量精度，但是容易受到周围空气的

8、扰动，测量的稳定较差[1]。本文设计了一种基于激光三角法的透镜中心厚度检测系统，系统采用两个高精度的激光三角位移传感器和PZT驱动的精密四维调整台，可以快速准确的对透镜中心进行定位，而且也保证了测量具有很高的精度，该系统属于非接触式测量，与传统的透镜中心厚度检测方法相比较具有测量精度高、测量速度快、实时在线测量的优点[2]，并且不会对透镜表面造成划伤。1.激光三角法测量原理激光三角法是一种非接触式测量方法，利用光