[實用新型]非接觸式光學系統空氣間隔測量裝置

無效

• 申請號: 01257023.0
• 申請日: 2001-12-24
• 公開（公告）號: CN2519299Y
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 魏全忠;伍凡;蔣世磊;栗坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62;H04N5/225
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司
• 代理人: 張澎

本實用新型涉及光學系統檢測，屬精密測量技術領域。

光學儀器生產中，光學系統的裝校，特別是物鏡的裝校直接影響光學儀器成像質量和性能，是非常關鍵的工藝。物鏡的裝校過程主要有三方面的要求：(1)校正每個面的偏心誤差，(2)保證空氣間隔，(3)在安裝牢固的前提下，保證鏡面不變形。如果空氣間隔不能嚴格控制，會帶來球差、色差、以及影響焦距、倍率等，甚至嚴重影響物鏡的成像質量。因此，空氣間隔的測量和控制是物鏡生產的關鍵工藝之一。

在實際裝校中，空氣間隔的測量方法通常有兩種：一是測量前一透鏡的上頂點與后一透鏡的上頂點的距離，然后減去透鏡厚度。二是測量球面頂點到鏡座端面的距離。這兩種方法我們均稱之為間隔測量。測量儀器大多數是采用百分表、千分表或光柵測微儀等，屬于接觸式測量。接觸式測量的主要缺點是容易劃傷透鏡表面。為避免劃傷，通常在測量頭與被測表面之間加一層保護紙，因此測量精度比較低。有些鍍有特殊膜層的表面，嚴禁接觸式測量，因此必須采用非接觸測量。

本實用新型目的是提供一種非接觸式光學系統空氣間隔測量裝置。采用干涉定位的原理，用光柵位移傳感器作為讀數系統。測量精度高，誤差小，既便于觀察，又不損傷膜層。

本實用新型可以通過以下技術措施實現：

非接觸式光學系統空氣間隔測量裝置，由載放被測鏡頭的平臺1、立柱、可沿立柱上下移動的干涉儀、由光電成像轉換器和監視器組成的觀測對準系統、由與干涉儀標準鏡頭聯動的光柵傳感系統等組成。其光路設置由被測透鏡而上依次為標準鏡頭、準直鏡、分光鏡、光電成像轉換器；由激光器、縮系統、小孔光欄構成檢測光源。

本實用新型相對于現有技術有如下特點：由標準鏡頭的焦點定位，通過調整干涉條紋的彎曲度，其定位精度可達λ/20以上，大大提高了測量精度；光柵位移測量系統與標準鏡頭聯動，從數顯表上讀取標準鏡頭的位移量，簡化勞動量，消除人為讀數誤差。

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本測量儀器的外形圖。其中，1是花崗石平臺，2是立柱，3是CCD攝像機，4是監視器，5是干涉儀主體，6是光柵傳感器，7是數顯表，8是被測透鏡。

圖2為本測量儀器光學系統圖。其中，3是CCD攝像機，4是監視器，8是被測透鏡，9是He-Ne激光器，10是擴束系統，11是小孔光欄，12是分光棱鏡，13是準直鏡，14是標準鏡。

如圖1所示，被測透鏡8置于花崗石平臺1上，干涉儀主體5由立柱2安裝于花崗石平臺1上，可沿立柱2上下移動以適應不同的被測鏡頭。干涉圖形由CCD攝像機3成像于監視器4上，光柵傳感器6與干涉儀主體5與標準鏡頭14剛性連接，從數顯表7上讀取標準鏡頭14的移動量。

如圖2所示，He-Ne激光器9產生的激光經擴束系統10、小孔光欄11、分光棱鏡12、準直鏡13、標準鏡14形成標準參考光束聚焦點處，標準鏡14的最后一個面的曲率半徑與標準鏡14頂焦距相同，一部分光經標準鏡14的最后一個面反射形成參考光束，當標準鏡頭的焦點位于被測透鏡8的頂點時，光束被被測透鏡8反射形成檢測光束，檢測光束與參考光束通過標準鏡14、準直鏡13、分光鏡12在CCD攝像機3像面上形成干涉，在監視器4上看到直的干涉條紋。如果有離焦則條紋發生彎曲。在球面干涉儀標準鏡頭質量高，儀器調整好的情況下，目視對離焦量的判讀精度可以達到λ/20。