透镜作为光学系统的最重要组成部分,其中心厚度的加工误差直接影响着光学系统的成像质量。随着光电子产品的飞速发展,对光学透镜的质量的要求也越来越严苛。目前,透镜中心厚度的测量方法仍采用探针接触式,其测量精度和待测元件的质量都无法得到保障,因此透镜中心厚度的高精度无损测量成为国内外的一大研究热点。激光三角法以其测量精度高、速度快、不损伤待测表面等特点,为透镜中心厚度的测量打开一种新局面。本文将基于激光三角法对透镜中心厚度的测量展开研究。首先,基于激光三角测厚原理确定直射式双CCD激光三角法透镜中心厚度测量的总体方案,并结合思凯普夫拉格条件(Scheimplug Condition)完成测量系统的理论精度分析。其次,结合理论精度分析和光束整形设计,通过Zemax软件完成了半导体激光器的光束整形,将其整形为聚焦光斑直径2mm的高斯激光束;根据系统结构特点完成自准直模块的设计,确保了测量装置的精度;通过系统结构参数的分析,完成了激光器光源、自准直模块、待测透镜、接收CCD、L型骨架等五大模块零部件的机械零部件结构设计。然后,搭建完成激光三角法透镜中心厚度测量装置,结合系统光机结构、测量范围和测量精度完成整个测量装置的调试。本文制定了测量系统的详细标定流程和测试流程,通过Harris角点探测和棋盘格进行标定,完成了测量系统的准确标定;利用灰度质心法实现了激光光斑中心的精确提取,通过激光光斑面积对光斑中心提取精度的影响分析,给出最佳测量面积范围,获得有效的透镜中心厚度测量模型,从而建立测量系统的透镜中心厚度测量流程。最后,选取平凸、双凸、平凹、双凹四种不同类型透镜作为测量对象,根据透镜中心厚度测量流程,完成了中心厚度的测量。系统测量范围为1～20mm,重复性小于0.05,满足透镜中心厚度的公差要求。同时,针对激光强度、激光光斑尺寸、系统装调、待测透镜曲率半径、倾斜角度、表面粗糙度、散斑等误差因素进行了详细分析。