在光學領域，透鏡是光學系統中最重要的組成元件，現代的光學儀器對透鏡的成像質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，因此需要在生產線上形成對透鏡厚度實時、自動、精準的檢測，這對提高產線的生產效率和控制產品的質量具有重要意義。

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，讓我們學習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，準備一根匹配好測試長度的光纖跳線，一端接入設備DUT口，另外一端垂直對準透鏡，讓接頭和透鏡之間預留一定距離，同時使用OLI進行測量。

圖1. 測量系統示意圖

測量結果如圖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備默認折射率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。使用游標卡尺測量凸透鏡的厚度為19.02mm，和測試結果偏差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有偏差導致的。

2、OLI測量鏡底折射率和厚度

將圖1.測量系統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）測量結果如圖4.所示，為5次測量平均后的結果，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果圖

三種玻璃鏡底的材質一樣其折射率一致，圖4.中設備測得玻璃鏡底厚度與游標卡尺測得厚度不一致，因為是在設備默認折射率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，設備測得結果與游標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。

3、結論

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用到生產車間內，可形成自動化檢測產線，無需人為干預即可準確甄別出質量不合格產品，極大提升生產效率。