在光學(xué)領(lǐng)域，透鏡是光學(xué)系統(tǒng)中最重要的組成元件，現(xiàn)代的光學(xué)儀器對透鏡的成像質(zhì)量和光程控制有很高的要求。尤其在透鏡的制造要求上，加工出的透鏡尺寸，其公差必須控制在允許范圍內(nèi)，因此需要在生產(chǎn)線上形成對透鏡厚度實時、自動、精準(zhǔn)的檢測，這對提高產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和控制產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要意義。

目前，測量透鏡中心厚度的方法主要分為接觸式測量和非接觸式測量。接觸式測量有很多弊端，如不能準(zhǔn)確找到透鏡的中心點(最高點或最di點)，測量時需要來回移動透鏡，效率不高，容易劃傷透鏡的玻璃表面。而非接觸測量一般采用光學(xué)的方法，能有效避免這些測量缺陷，由東隆科技自研的光纖微裂紋檢測儀（OLI）不僅可以快速精準(zhǔn)測試出透鏡的厚度，而且也不會對透鏡表面造成劃傷。

下面，讓我們學(xué)習(xí)下光纖微裂紋檢測儀（OLI）是如何高效的測量手機鏡頭的折射率和厚度。

光纖微裂紋檢測儀（OLI）

1、 OLI測量透鏡厚度

使用光纖微裂紋檢測儀（OLI）測量凸透鏡中心厚度，如圖1.所示，準(zhǔn)備一根匹配好測試長度的光纖跳線，一端接入設(shè)備DUT口，另外一端垂直對準(zhǔn)透鏡，讓接頭和透鏡之間預(yù)留一定距離，同時使用OLI進行測量。

圖1. 測量系統(tǒng)示意圖

測量結(jié)果如圖2.所示，圖中共有3個峰值，第1個峰值為FC/APC接頭端面的反射，第2個峰值為空氣到透鏡第一個面的反射，第3個峰值為透鏡第二個面到空氣的反射。

圖2.凸透鏡厚度測試結(jié)果圖

峰值1和2之間的距離為3.876mm，峰值2和3之間的距離為20.52mm，圖2中測得各峰值間距是在設(shè)備默認(rèn)折射率n1=1.467下測得，而空氣的折射率n2=1玻璃透鏡的折射率n3=1.6，所以空氣段的實際長度為：L空=3.876*n1/n2=5.686mm，透鏡的實際厚度為L鏡=20.52*n1/n3=18.814mm。使用游標(biāo)卡尺測量凸透鏡的厚度為19.02mm，和測試結(jié)果偏差0.2mm，可能是玻璃透鏡的實際折射率與計算所用到的折射率1.6有偏差導(dǎo)致的。

2、OLI測量鏡底折射率和厚度

將圖1.測量系統(tǒng)中的凸透鏡換成手機攝像頭的玻璃鏡底，使用光纖微裂紋檢測儀（OLI）對3種不同厚度的玻璃鏡底進行測量，圖3.為測試玻璃鏡底實物圖，用游標(biāo)卡尺測量三種玻璃鏡底的厚度分別為0.7mm、1.5mm和2.0mm。

圖3.玻璃鏡底實物圖

光纖微裂紋檢測儀（OLI）測量結(jié)果如圖4.所示，為5次測量平均后的結(jié)果，從圖中可以看出三種鏡底的測試厚度分別為1.075mm、2.301mm、3.076mm。

圖4.三種鏡底厚度測試結(jié)果圖

三種玻璃鏡底的材質(zhì)一樣其折射率一致，圖4.中設(shè)備測得玻璃鏡底厚度與游標(biāo)卡尺測得厚度不一致，因為是在設(shè)備默認(rèn)折射率n1=1.467下測得、實際玻璃鏡底折射率為n鏡=1.075*1.467/0.7=2.253，將設(shè)備折射率修改為2.253直接得出三款玻璃鏡底的厚度為：0.699mm 、1.498mm、2.003mm，設(shè)備測得結(jié)果與游標(biāo)卡尺測量偏差不超過5um，證明OLI非接觸測試透鏡厚度十分精準(zhǔn)。

3、結(jié)論

使用光纖微裂紋檢測儀（OLI）非接觸測試各種透鏡的折射率和厚度，其測量精度在亞微米級別，相對于接觸式測量透鏡厚度，精度提升很大，同時也避免測量時透鏡表面被劃傷。將光纖微裂紋檢測儀（OLI）非接觸式測量透鏡厚度的方法應(yīng)用到生產(chǎn)車間內(nèi)，可形成自動化檢測產(chǎn)線，無需人為干預(yù)即可準(zhǔn)確甄別出質(zhì)量不合格產(chǎn)品，極大提升生產(chǎn)效率。