一种光学元件厚度检测方法及装置制造方法及图纸

一种光学元件厚度检测方法及装置，涉及光学检测厚度技术领域，包括以下步骤：S1，将光学元件固定；S2，在光学元件的上方设置一个激光检测光源；S3，在光学元件的下方放置一个光感接收板，激光检测光源与该光感接收板的距离为L；S4，在激光检测光源的正下方设置一个光接收器，其与激光检测光源的距离也为L；S5，将激光检测光源的光线照射方向与光接收器对正，记录检测光线达光接收器所用时间为T

【技术实现步骤摘要】
一种光学元件厚度检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及光学检测厚度
，特别涉及一种光学元件厚度检测方法及装置。

技术介绍

[0002]厚度是光学元件的重要参数之一，其影响着光学元件所安装在的设备或仪器的精度和性能，厚度偏小通常会导致装配松动影响光路稳定性，厚度偏大则可能造成元件挤压变形，改变光学性能；因此，光学元件生产过程中对于厚度参数的检测是至关重要的。
[0003]目前可用于测量光学元件厚度的工具有很多种，但均存在一定的弊端；如传统的游标卡尺、螺旋测微器等工具在测量光学元件的厚度时，为了测量准确，工具与元件的接触面通常为硬质的金属表面，非常容易划伤光学元件表面，尤其是对于表面质量要求极高的元件，其表面被硬质材料接触后基本无法再出货使用；较为先进的三坐标检测仪、光学测厚仪则需要将元件放置于一个硬质平面上进行测量，同样会损伤元件表面；激光测距仪是一种无接触的测量方法，但由于抛光后的光学元件会透过光线，因此无法使用。目前，元件生产过程中大多通过抽检粗略估计一批产品的厚度达标情况，缺少准确又安全的光学元件测厚方法。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种光学元件厚度检测方法，包括以下步骤：S1，将平面形的光学元件固定；S2，在光学元件的上方设置一个激光检测光源，且该激光检测光源的光线照射方向可在与该光学元件垂直的平面内旋转；S3，在光学元件的下方放置一个光感材料制成的光感接收板，该光感接收板的光接收面为水平面，且确保激光检测光源的光线照射方向始终与该光感接收板的光接收面垂直，激光检测光源与该光感接收板的相对位置固定且距离为L；S4，在激光检测光源的正下方设置一个光接收器，光接收器与激光检测光源的相对位置固定且距离也为L；S5，将激光检测光源的光线照射方向与光接收器对正，记录检测光线穿过光感元件到达光接收器所用时间为T1；S6，再将激光检测光源、光感接收板及光接收器一起在与光学元件相垂直的平面内旋转一定角度α，使检测光线穿过光学元件照射到光感接收板上，测量得出检测光线到达光感接收板上所用时间为T2；S7，设光学元件检测部位的厚度均匀且值为h；检测光线在光学元件中的速度为V1,检测光线在空气中的速度为c，根据以下方程公式：可解出，V1与h的值，从而得出光学元件的厚度。
[0005]进一步地，所述光感接收板为一种半导体材料制成。
[0006]进一步地，所述激光检测光源为一种脉冲激光器或飞秒激光器，所述光接收器的接收面积小于等于激光光束的截面积。
[0007]进一步地，所述光接收器为一种光电二极管制成。
[0008]一种光学元件厚度检测方法所用的一种光学元件厚度检测装置，包括固定光学元件用的弹性夹具，所述弹性夹具上垂直固定连接有转向轴，所述转向轴的另一端设有转向电机，所述转向电机的侧壁固定连接有凹型的检测口，所述检测口包括上颚面与下颚面，所述上颚面的中部设有激光检测光源，所述下颚面设有光感接收板，所述激光检测光源的下方正对处设有光接收器，所述光接收器到激光检测光源的距离与光感接收板到激光检测光源的距离相等。
[0009]进一步地，所述转向电机的电机轴与转向轴固定连接，所述检测口的开口朝向与弹性夹具的夹口朝向相同，所述光学元件位于上颚面与下颚面之间，所述光感接收板的光接收面为水平面，所述激光检测光源的照射方向与光感接收板垂直，所述光感接收板为一种光感材料制成。
[0010]进一步地，所述转向电机的电机轴的另一端安装有角度传感器。
[0011]进一步地，所述上颚面面与下颚面面相互平行。
[0012]进一步地，所述弹性夹具为一种钳型夹具。
[0013]进一步地，所述弹性夹具与光学元件的接触面设有软质洁净的隔膜。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种光学元件厚度检测方法及装置，通过光学原理实现对光学元件表面无接触的厚度测量，方便快捷的同时不会对元件表面产生任何的损伤，很好地解决抛光后的光学元件厚度测量困难的问题。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的检测方法示意图；图2为本专利技术的装置夹装光学元件示意图；图3为本专利技术的装置主视示意图；图4为本专利技术的装置侧视示意图；图5为本专利技术的装置实施步骤S5示意图；图6为本专利技术的装置实施步骤S6示意图；图中：1.光学元件，2.激光检测光源，3.光感接收板，4.光接收器，5.角度传感器，11.弹性夹具，12.转向轴，13.转向电机，14.检测口，141.上颚面，142.下颚面。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]如图1
‑
6所示，一种光学元件厚度检测方法，包括以下步骤：S1，将平面形的光学元件1固定；
S2，在光学元件1的上方设置一个激光检测光源2，且该激光检测光源2的光线照射方向可在与该光学元件1垂直的平面内旋转；S3，在光学元件1的下方放置一个光感材料制成的光感接收板3，该光感接收板3的光接收面为水平面，且确保激光检测光源2的光线照射方向始终与该光感接收板3的光接收面垂直，激光检测光源2与该光感接收板3的相对位置固定且距离为L；S4，在激光检测光源2的正下方设置一个光接收器4，光接收器4与激光检测光源2的相对位置固定且距离也为L；S5，将激光检测光源2的光线照射方向与光接收器4对正，记录检测光线穿过光感元件到达光接收器4所用时间为T1；S6，再将激光检测光源2、光感接收板3及光接收器4一起在与光学元件1相垂直的平面内旋转一定角度α，使检测光线穿过光学元件1照射到光感接收板3上，测量得出检测光线到达光感接收板3上所用时间为T2；S7，设光学元件1检测部位的厚度均匀且值为h；检测光线在光学元件1中的速度为V1,检测光线在空气中的速度为c，根据以下方程公式：可解出，V1与h的值，从而得出光学元件1的厚度。
[0018]步骤S1中，可通过固定光学元件的侧面，从而避免对元件表面造成接触性损伤；步骤S6中，将激光检测光源2、光感接收板3及光接收器4安装在同一个装置上，并在光感接收板3的中部开孔，将光接收器4可安装在孔内，使激光检测光源2到光感接收板3及光接收器4的垂直距离相等。
[0019]优选地，光感接收板3为一种半导体材料制成，该种材料灵敏度较高，能保证测量精度。
[0020]优选地，激光检测光源2为一种脉冲激光器或飞秒激光器，光接收器4的接收面积小于等于激光光束的截面积，面积越小，对角度α的取值测量越精准。
[0021]优选地，光接收器4为一种光电二极管制成，以减小测量误差。
[0022]如图2
‑
4所示，一种光学元件厚度检测方法所用的一种光学元件厚度检测装置，包括固定光学元件1用的弹性夹具11，弹性夹具11上垂直固定连接有转向轴12，转向轴12的另一端设有转向电机13，转向电机13的侧壁固定连接有凹型的检测口14，检测口14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学元件厚度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，将平面形的光学元件（1）固定；S2，在光学元件（1）的上方设置一个激光检测光源（2），且该激光检测光源（2）的光线照射方向可在与该光学元件（1）垂直的平面内旋转；S3，在光学元件（1）的下方放置一个光感材料制成的光感接收板（3），该光感接收板（3）的光接收面为水平面，且确保激光检测光源（2）的光线照射方向始终与该光感接收板（3）的光接收面垂直，激光检测光源（2）与该光感接收板（3）的相对位置固定且距离为L；S4，在激光检测光源（2）的正下方设置一个光接收器（4），光接收器（4）与激光检测光源（2）的相对位置固定且距离也为L；S5，将激光检测光源（2）的光线照射方向与光接收器（4）对正，记录检测光线穿过光感元件到达光接收器（4）所用时间为T1；S6，再将激光检测光源（2）、光感接收板（3）及光接收器（4）一起在与光学元件（1）相垂直的平面内旋转一定角度α，使检测光线穿过光学元件（1）照射到光感接收板（3）上，测量得出检测光线到达光感接收板（3）上所用时间为T2；S7，设光学元件（1）检测部位的厚度均匀且值为h；检测光线在光学元件（1）中的速度为V1,检测光线在空气中的速度为c，根据以下方程公式：可解出，V1与h的值，从而得出光学元件（1）的厚度。2.根据权利要求1所述的一种光学元件厚度检测方法，其特征在于：所述光感接收板（3）为一种半导体材料制成。3.根据权利要求1所述的一种光学元件厚度检测方法，其特征在于：所述激光检测光源（2）为一种脉冲激光器或飞秒激光器，所述光接收器（4）的接收面积小于等于激光光束的截面积。4.根据权利要求1所述的一种光学元件厚度检测方法，其特征在于：所述光接收器（4）为一种光电二极管制成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明露，李磊，王亦君，
申请(专利权)人：常州昭研智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：