CN104048612B - 一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 - Google Patents
一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104048612B CN104048612B CN201410284956.9A CN201410284956A CN104048612B CN 104048612 B CN104048612 B CN 104048612B CN 201410284956 A CN201410284956 A CN 201410284956A CN 104048612 B CN104048612 B CN 104048612B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- lens
- half mirror
- mirror
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000009675 coating thickness measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 37
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明属于眼镜制造领域，尤其涉及一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置，所述装置由分光系统装置、测量装置和镜片组成；所述分光系统装置由聚焦光源、7个半透半反镜和4个全反镜组成，所述测量装置由光电位移传感器、信号处理器和智能显示屏组成，所述聚焦光源经过半透半反镜和全反镜分成多束光投射到镜片上，经测量装置处理后得到膜厚。本发明具有光源能量利用率高和结构简单、成本低、性能可靠等优点，实现多点同时检测，提高了检测速度。
Description
技术领域
本发明属于眼镜制造领域，尤其涉及眼镜制造领域的镜片镀膜厚度的检测。
背景技术
一般的眼镜片通常会有多层镀膜，主要用来增加镜片的硬度，抗划伤能力，阻断紫外线，增加光线的透射率等功能。有的镜片还镀有可以阻断电磁波的膜层，用来减低电磁波对人眼的伤害。还有的镜片在镜片的表面再加镀一层可以降低水的表面张力的特殊镀膜，即防雾镜片。与其他光学用途镜片不同的是，眼镜片因它的用途特殊，所采用的镀膜不仅仅是增加光线的透射率，眼镜镜片光学镀膜后可以降低镜片对部分光线的反射，减少这部分光线对视线的干扰。配戴未镀膜眼镜片的人在夜晚经常可以看到多重的灯影就是由于这方面的原因造成的。
镜片镀膜为真空冷镀，通过镀膜材料汽化及离子化后打击在镜片表面以形成非常薄的薄膜。为了增大镜片对可见光的透射率，现在几乎所有的镜片都必须镀一层增透膜，镀膜过程对所镀膜的透过率影响很大，如果膜层厚度监控失灵所镀产品透过率将严重降低。只有当膜厚度为 时（对于常见镜片λ为绿光波长），膜的增透效果才最好，当大于或小于这个厚度时，都会严重影响膜的增透效果。
对于镜片，其镀膜厚度是一个非常重要的参数，它直接关系到镜片能否达到使用者所要求的效果。因此薄膜厚度的测量成为一个很重要的科研课题。常用的膜厚度测量方法有称量法、电容法、电阻法、等厚干涉法、变角干涉法、椭圆偏振法等。光学方法是用于检测膜厚度的最广泛的的方法，因为它具有快速、准确和不损伤薄膜等优点。如专利CN102052904提供了一种根据多层膜的每一层的光学厚度对多层膜的每一层的物理厚度进行测量的方法，专利CN1071004提出了一种利用光全反射原理测量超薄透明介质膜厚度的方法。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于镜片多点膜厚度检测的装置，该装置可以将聚焦光源输出的光经过一组半透半反镜和全反镜，分成多束光，实现同时多点测量膜厚度，即经过分光系统装置投射的光在固定的镜片上形成多束反射、折射光，通过镜片镀膜前后折射光的偏移确定膜厚度。
本发明的另一目的是：提供一种用于镜片多点膜厚度检测的方法，该方法经过均分光束，并测量镀膜前后镜片的折射，计算镀膜的厚度。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的装置，包括分光系统装置、测量装置，其特征在于，所示分光系统装置包括聚焦光源和光路系统，所示光路系统设置于检测镜片的一侧，所示光路系统将聚焦光源的输出光均分为平行的多路入射光，所述多路入射光照射与检测镜片并与检测镜片形成小于90度的夹角；所述测量装置包括光电位移传感器、信号处理器和智能显示屏，所述光电位移传感器固定在检测镜片的另一层，且所述光电位移传感器与检测镜片平行，所述光电位传感器和所述信号处理器连接，所述信号处理器和所述智能显示屏连接。
进一步的，所述光路系统包括第一半透半反镜、第二半透半反镜、第三半透半反镜、第四半透半反镜、第五半透半反镜、第六半透半反镜、第七半透半反镜和第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜以及第四全反镜；所述输出光经第一半透半反镜的反射光进入所述第四半透半反镜，经所述第一半透半反镜的透射光进入所述第二半透半反镜；经所述第二半透半反镜的反射光进入所述第六半透半反镜，经所述第二半透半反镜的透射光进入所述第三半透半反镜；经所述第三半透半反镜的反射光形成第一路入射光，经所述第三半透半反镜的透射光被所述第一全反镜反射形成第二路入射光；经所述第六半透半反镜的反射光被所述第三全反镜反射形成第三路入射光，经所述第六半透半反镜的透射光形成第四路入射光；经所述第四半透半反镜的透射光进入所述第七半透半反镜，经所述第四半透半反镜的反射光进入所述第五半透半反镜；经所述第五半透半反镜的透射光被所述第二全反镜反射形成第五路入射光，经所述第五半透半反镜的反射光形成第六路入射光；经所述第七半透半反镜的反射光被所述第四全反镜反射形成第七路入射光，经所述第七半透半反镜的透射光形成第八路入射光。
进一步的，所述聚焦光源为激光器。
进一步的，所述信号处理器计算所述检测镜片膜厚度的公式为
其中，为膜厚度，为镀膜前后投射点的距离，镀膜的折射率，是空气的折射率， 是入射角。
一种用于同时多点检测镜片镀膜厚度的方法，包括下列步骤：
a) 将分光系统装置、镜片与测量装置按照预定位置设置完毕，使得分光系统装置通过光路系统把聚焦光源的输出光均分为平行的多路入射光，且入射光与检测镜片形成小于90度的夹角；
b) 多路入射光投射到无膜镜片上，多路入射光经过无膜镜片投射到光电位移传感器上的点s;
c) 将无膜镜片置换为镀膜镜片，多路入射光经过镀膜镜片投射到光电位移传感器上的点；
d) 计算得到前后投射点和的距离为；
e) 计算得到镜片镀膜的厚度，其中，为膜厚度，为镀膜前后投射点的距离，镀膜的折射率，是空气的折射率， 是入射角。
本发明的有益效果是：本装置及方法具有光源能量利用率高和结构简单、成本低、性能可靠等优点，实现多点同时检测，提高了检测速度。
附图说明
图1：本发明的具体实施结构示意图。
图2：光在无镀膜镜片中的折射示意图。
图3：镜片镀膜后折射光线发生偏移示意图。
图中：聚焦光源1、第一半透半反镜2-1、第二半透半反镜2-2、第三半透半反镜2-3、第四半透半反镜2-4、第五半透半反镜2-5、第六半透半反镜2-6、第七半透半反镜2-7、第一全反镜3-1、第二全反镜3-2、第三全反镜3-3、第四全反镜3-4、光电位移传感器4、信号处理器5、智能显示屏6、
折射光线在光电位移传感器上的投射点s、未镀膜镜片的厚度h、镜片所镀膜的厚度h´、镀膜前后两折射光线在光电位移传感器上投射点的距离。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：如图1所示，一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的装置，包括分光系统装置和测量装置，所述分光系统装置包括聚焦光源1和光路系统，所述光路系统包括第一至第七半透半反镜2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、第一至第四全反镜3-1、3-2、3-3、3-4，所述测量装置包括光电位移传感器4、信号处理器5和智能显示屏6。所述光路系统设置于检测镜片的一侧，所述测量装置包括光电位移传感器4、信号处理器5和智能显示屏6，所述光电位移传感器4固定在检测镜片的另一侧，且所述光电位移传感器4与检测镜片平行，所述光电位移传感器4和所述信号处理器5连接，所述信号处理器5和所述智能显示屏6连接。
所述分光系统的工作过程是：聚焦光源输出的光经第一半透半反镜2-1的反射光进入所述第四半透半反镜2-4，经所述第一半透半反镜2-1的透射光进入所述第二半透半反镜2-2；经所述第二半透半反镜2-2的反射光进入所述第六半透半反镜2-6，经所述第二半透半反镜2-2的透射光进入所述第三半透半反镜2-3；经所述第三半透半反镜2-3的反射光形成第一路入射光，经所述第三半透半反镜2-3的透射光被所述第一全反镜3-1反射形成第二路入射光；经所述第六半透半反镜2-6的反射光被所述第三全反镜3-3反射形成第三路入射光，经所述第六半透半反镜2-6的透射光形成第四路入射光；经所述第四半透半反镜2-4的透射光进入所述第七半透半反镜2-7，经所述第四半透半反镜2-4的反射光进入所述第五半透半反镜2-5；经所述第五半透半反镜2-5的透射光被所述第二全反镜3-2反射形成第五路入射光，经所述第五半透半反镜2-5的反射光形成第六路入射光；经所述第七半透半反镜2-7的反射光被所述第四全反镜3-4反射形成第七路入射光，经所述第七半透半反镜2-7的透射光形成第八路入射光。在实际运用过程中，为了保证测膜工作的质量，可以优选激光器作为聚焦光源1，所述多路入射光照射与检测镜片形成小于90度的夹角，优选角度为45度。
所述测量装置的工作原理是：经过分光系统形成的多路入射光投射到无镀膜镜片上，光束先经无镀膜镜片折射再经过空气折射，最后光束投射到光电位移传感器4上的投射点为。当镜片镀上膜时，经过分光系统形成的多路入射光投射到镀膜镜片需要测厚的点上，光线先经镀膜折射再经过镜片折射，进入空气时再次发生折射，最后光束投射到光电位移传感器4上的投射点为，其中前后投射点和的距离为。最终通过信号处理器5的处理，使得镜片镀膜的厚度显示在智能显示屏6上。
所述信号处理器5计算所述检测镜片膜厚度的公式为：
，其中，为膜厚度，为镀膜前后投射点的距离，镀膜的折射率，是空气的折射率， 是入射角。
整个测量过程中应对镜片进行编号以便于区分不同镜片，同时光源1、第一至第七半透半反镜2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7以及第一至第四全反镜3-1、3-2、3-3、3-4和镜片的摆放位置在镀膜前后应保持不变，从而保证入射光的角度不变。
Claims (4)
1.一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的装置，包括分光系统装置、测量装置，其特征在于，所述分光系统装置包括聚焦光源(1)和光路系统，所述光路系统设置于检测镜片的一侧，所述光路系统将聚焦光源(1)的输出光均分为平行的多路入射光，所述光路系统包括第一半透半反镜(2-1)、第二半透半反镜(2-2)、第三半透半反镜(2-3)、第四半透半反镜(2-4)、第五半透半反镜(2-5)、第六半透半反镜(2-6)、第七半透半反镜(2-7)和第一全反镜(3-1)、第二全反镜(3-2)、第三全反镜(3-3)以及第四全反镜(3-4)；所述输出光经第一半透半反镜(2-1)的反射光进入所述第四半透半反镜(2-4)，经所述第一半透半反镜(2-1)的透射光进入所述第二半透半反镜(2-2)；经所述第二半透半反镜(2-2)的反射光进入所述第六半透半反镜(2-6)，经所述第二半透半反镜(2-2)的透射光进入所述第三半透半反镜(2-3)；经所述第三半透半反镜(2-3)的反射光形成第一路入射光，经所述第三半透半反镜(2-3)的透射光被所述第一全反镜(3-1)反射形成第二路入射光；经所述第六半透半反镜(2-6)的反射光被所述第三全反镜(3-3)反射形成第三路入射光，经所述第六半透半反镜(2-6)的透射光形成第四路入射光；经所述第四半透半反镜(2-4)的透射光进入所述第七半透半反镜(2-7)，经所述第四半透半反镜(2-4)的反射光进入所述第五半透半反镜(2-5)；经所述第五半透半反镜(2-5)的透射光被所述第二全反镜(3-2)反射形成第五路入射光，经所述第五半透半反镜(2-5)的反射光形成第六路入射光；经所述第七半透半反镜(2-7)的反射光被所述第四全反镜(3-4)反射形成第七路入射光，经所述第七半透半反镜(2-7)的透射光形成第八路入射光；所述多路入射光照射于检测镜片并与检测镜片形成小于90度的夹角；所述测量装置包括光电位移传感器(4)、信号处理器(5)和智能显示屏(6)，所述光电位移传感器(4)固定在检测镜片的另一侧，且所述光电位移传感器(4)与检测镜片平行，所述光电位传感器(4)和所述信号处理器(5)连接，所述信号处理器(5)和所述智能显示屏(6)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的装置，其特征在于，所述聚焦光源(1)为激光器。
3.如权利要求1所述的一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的装置，其特征在于，所述信号处理器(5)计算所述检测镜片膜厚度的公式为其中，h′为膜厚度，Δs为镀膜前后投射点的距离，n′镀膜的折射率，n0是空气的折射率，a是入射角。
4.一种用于同时多点检测镜片镀膜厚度的方法，其特征在于，包括下列步骤：
a)将分光系统装置、镜片与测量装置按照预定位置设置完毕，使得分光系统装置通过光路 系统把聚焦光源(1)的输出光均分为平行的多路入射光，且入射光与检测镜片形成小于90度的夹角；
b)多路入射光投射到无膜镜片上，多路入射光经过无膜镜片投射到光电位移传感器(4)上的点s；
c)将无膜镜片置换为镀膜镜片，多路入射光经过镀膜镜片投射到光电位移传感器(4)上的点s′；
d)计算得到前后投射点s和s′的距离为Δs；
e)计算得到镜片镀膜的厚度其中，h′为膜厚度，Δs为镀膜前后投射点的距离，n′镀膜的折射率，n0是空气的折射率，a是入射角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410284956.9A CN104048612B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410284956.9A CN104048612B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104048612A CN104048612A (zh) | 2014-09-17 |
| CN104048612B true CN104048612B (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=51501777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410284956.9A Expired - Fee Related CN104048612B (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104048612B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105300300A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-03 | 江苏大学 | 一种多点同时测量单面镀膜透镜的镀膜厚度装置及其方法 |
| CN107290752B (zh) * | 2016-03-31 | 2021-01-29 | 北京中密安信息安全技术有限公司 | 光学镜头检测方法和检测器 |
| US10607335B2 (en) * | 2016-06-28 | 2020-03-31 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Systems and methods of using absorptive imaging metrology to measure the thickness of ophthalmic lenses |
| CN107478165A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-12-15 | 苏州鑫河镜业有限公司 | 一种镜片表面镀膜厚度均匀度测试装置 |
| CN109974601B (zh) * | 2019-04-01 | 2020-11-27 | 漳州科华技术有限责任公司 | 印制板层间介质厚度检测结构及其检测方法 |
| CN112748126A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 芯恩（青岛）集成电路有限公司 | 晶圆检测系统及检测方法 |
| CN115945407B (zh) * | 2023-03-13 | 2023-07-18 | 东莞市鸿瀚电子材料有限公司 | 一种手机摄像头镜片镀ar膜质量检测装置及其方法 |
| CN117929278B (zh) * | 2024-03-19 | 2024-05-31 | 北京博兴远志科技有限公司 | 一种分光片镀膜的检测方法及装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101603817A (zh) * | 2009-07-15 | 2009-12-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 玻璃厚度的检测设备和检测方法 |
| CN103003661A (zh) * | 2011-02-24 | 2013-03-27 | 康宁股份有限公司 | 用于测量膜厚度的方法和设备 |
| CN202956092U (zh) * | 2012-11-22 | 2013-05-29 | 上海嘉视光学科技有限公司 | 一种镜片镀膜厚度的光学检测装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593003A (en) * | 1979-08-16 | 1980-07-15 | Asahi Glass Co Ltd | Measuring method for plate thickness of plate-shape transparent body |
| US20110206830A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | United Solar Ovonic Llc | Reverse interferometric method and apparatus for measuring layer thickness |
-
2014
- 2014-06-24 CN CN201410284956.9A patent/CN104048612B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101603817A (zh) * | 2009-07-15 | 2009-12-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 玻璃厚度的检测设备和检测方法 |
| CN103003661A (zh) * | 2011-02-24 | 2013-03-27 | 康宁股份有限公司 | 用于测量膜厚度的方法和设备 |
| CN202956092U (zh) * | 2012-11-22 | 2013-05-29 | 上海嘉视光学科技有限公司 | 一种镜片镀膜厚度的光学检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104048612A (zh) | 2014-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104048612B (zh) | 一种用于同时多点镜片镀膜厚度检测的方法和装置 | |
| CN106198568B (zh) | 一种具有透明基底的薄膜的测量装置及测量方法 | |
| CN111279234B (zh) | 光学延迟器片段 | |
| CN107300777A (zh) | 一种基于双自由曲面反射的成像系统 | |
| CN103728728B (zh) | 穿戴显示用的光学系统 | |
| US9019175B2 (en) | Optical device for virtual image display with unequal focal length and high magnification | |
| JP7269326B2 (ja) | 外光管理のためのシステムおよび方法 | |
| NZ611198A (en) | Optical article comprising an antireflective coating with a low reflection both in the ultraviolet region and in the visible region | |
| US9383590B2 (en) | Stereoscopic eyewear with stray light management | |
| CN101650155A (zh) | 等光程五面视觉检测技术 | |
| CN203673146U (zh) | 穿戴显示用的光学系统 | |
| KR20210038674A (ko) | 짙은 적색, 근적외선, 및 가시 범위에서 반사가 감소된 광학 장치 | |
| US20160209679A1 (en) | Spectacle lens | |
| CN104049368A (zh) | 一种瞳距可调的穿透式视频眼镜光学引擎系统 | |
| CN106371214A (zh) | 用于虚拟现实头盔的降低畸变与色散的光学结构 | |
| CN103558013B (zh) | 一种旋转对称自由曲面透镜的检测方法 | |
| US20190154881A1 (en) | Back side anti-reflective coatings, coating formulations, and methods of coating ophthalmic lenses | |
| CN101377409A (zh) | 镜片的表面形貌检测方法 | |
| CN105293953A (zh) | 一种紫外防护镜片及制备方法 | |
| US11966058B2 (en) | Ultra-thin lens, virtual image display device using same, and near-eye display | |
| CN203941344U (zh) | 一种瞳距可调的穿透式视频眼镜光学引擎系统 | |
| US10634937B2 (en) | Semitransparent lens, sunglass, and semitransparent lens manufacturing method | |
| TWI407137B (zh) | 具有抗反射單元的光學元件 | |
| Du et al. | Design of infrared polarization dual-separation imaging optical system | |
| Wang et al. | Blue-blocking antireflective coatings based on a selective absorber in Cr2O3 media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170201 Termination date: 20170624 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |