專利名稱：一種用于透明材料厚度檢測的光學系統的制作方法
一種用于透明材料厚度檢測的光學系統
技術領域：
本發明涉及一種用于透明材料厚度檢測的光學系統，尤指一種利用共焦原理的透明材料厚度檢測的光學系統。
背景技術：
近幾年來，醫藥行業的快速發展，小型玻璃容器的需求量迅速增長，由于國內企業生產工藝與設備相對落后，其質量與發達國家同類產品相比差距較大，嚴重影響高端產品生產。玻璃容器壁厚、肩部曲率、容器端口尺寸是直接影響容器質量的重要特征參數。所以在玻璃容器生產過程中，這些重要參數必須進行檢測。玻璃容器生產中具有高溫、紅熱、脆性大和不易采用接觸法測量的特點，必須采用非接觸在線檢測技術實現各參數的測量。目前，對于透明材料厚度的檢測大多采用接觸式測量，雖然精度高，但極易劃傷器件，造成經濟損失，而且速度慢，沒有辦法進行在線測量。對于在高溫、紅熱環境下進行生產加工的玻璃材料，根本沒有辦法做到實時在線監控檢測。在一些透明材料的非接觸檢測中，比較常見的是使用成像法和激光掃描法，系統結構比較復雜，造成誤差來源較多，測量速度較慢，難以有效提高測量質量。

發明內容本發明目的在于提供一種用于透明材料厚度檢測的光學系統，其不但結構簡單， 誤差來源少，而且精度高，測量速度快，測量范圍較大。依據本發明的上述目的，本發明提供一種用于透明材料厚度檢測的光學系統，且各波長的光在像面所成的像的彌散斑直徑都小于0. 095mm。本光學系統由三個透鏡組成， 其中第一透鏡是負透鏡，第二透鏡是正透鏡，第三透鏡是正透鏡，且這些透鏡采用的材料相同。上述光學系統的第三透鏡的后一個面設計成了非球面。上述光學系統的三個透鏡采用的材料折射率相同，為1. 81。相較于現有技術，本發明用于透明材料厚度檢測的光學系統通過合理利用材料及分配鏡片的形狀，可以降低系統的色差，提高測量精度。

圖1是本用于透明材料厚度檢測的光學系統結構圖。
具體實施方式本發明的用于透明材料厚度檢測的光學系統采用白光入射，經光系統后，不同波長的光匯聚在光軸的不同點，而這個范圍即為測量范圍。本發明的用于透明材料厚度檢測的光學系統的測量范圍可達11. 8mm，各波長的光在像面所成像的彌散斑的直徑為 0. 019mm-0. 095mm，共軛距離為 170mm。
上述光學系統是由三個透鏡組成的，其中第一透鏡10是一負透鏡，第二透鏡20 是正透鏡，第三透鏡30是正透鏡，這些透鏡所采用的玻璃材料是相同的。折射率(Nd)為 1.8052。為了校正像差，把第三透鏡的后一個面設計成非球面，不僅減少了透鏡的個數，還提高了測量精度。
權利要求
1.一種用于透明材料厚度檢測的光學系統，其可以把測量精度提升至微米級。該光學系統主要包括三個透鏡，其特征在于系統由三個透鏡組成，第一透鏡是負透鏡，第二透鏡是正透鏡，第三透鏡是正透鏡。
2.如權利要求1所述的用于透明材料厚度檢測的光學系統，其特征在于第三透鏡的后一個面設計成了非球面。
3.如權利要求1所述的用于透明材料厚度檢測的光學系統，其特征在于第一透鏡的折射率是1.81。
4.如權利要求1所述的用于透明材料厚度檢測的光學系統，其特征在于第二透鏡的折射率是1.81。
5.如權利要求1所述的用于透明材料厚度檢測的光學系統，其特征在于第三透鏡的折射率是1.81。
全文摘要
本發明公開一種用于透明材料厚度檢測的光學系統，其可以檢測厚度在0.02mm-11mm之間的透明材料。該光學系統一共包括三個透鏡，第一透鏡是負透鏡，第二透鏡是正透鏡，第三透鏡是正透鏡。這些透鏡采用同種材料，且其中第三透鏡的后一個面還設計成了非球面。
文檔編號G01B11/06GK102331615SQ20101022448
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者喬楊, 劉濤, 徐熙平 申請人:徐熙平, 長春理工大學