透射式光电定心仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种透射式光电定心仪，能够对加工中的透镜进行高精度、高效率定心，属于光学测量仪器技术领域。
【背景技术】
[0002]在现代光学技术的各个领域中，光学测量仪器成为了不可或缺的重要部分。为了使光学测量仪器具有较高的测量精度，首先就要严格限制透镜的偏心误差，保证透镜几何轴与光学系统光轴的一致性，使其分辨率接近衍射极限，特别在侦察卫星照相机镜头、大规模集成电路制造用微缩镜头、制版镜头以及平场复消色差高倍显微镜物镜等领域，均要求透镜中心误差应达到角秒或者微米数量级。这就需要采用高精度的透镜定心仪来减小偏心误差，同时对仪器的工作效率、操作便利性、体积和便携性等也有所要求。
[0003]透镜定心是指在透镜加工胶合的过程中，为了保证透镜几何轴与光轴一致性所采取的测量措施，其目的就是要最大限度地降低两者之间的线性误差。专利号为ZL201420030695.3、名称为“采用PSD的光电定心仪”的一项中国实用新型专利公开了一种精度较高的定心装置。然而，该装置是通过测量被定心透镜自准像实现定心，这使得在被定心透镜表面既存在光反射、又存在光折射，致使测量光光能损失，影响PSD(位置敏感探测器)探测精度，进而降低定心精度。并且，所述现有技术因成像质量对结构的要求，如校正像差，使用的透镜数较多，仪器结构比较复杂。
【实用新型内容】
[0004]为了简化透镜定心装置的结构，提高定心精度，我们发明了一种透射式光电定心仪。
[0005]本实用新型之透射式光电定心仪其特征在于，如图1、图2所示，光源1、扩束准直镜
2、二维PSD3沿同一光轴依次排列；二维PSD3的光敏面与所述光轴垂直，二维PSD3光敏面的中心与所述光轴相交，二维PSD3与计算机4连接;在扩束准直镜2与二维PSD3之间的光路上，或者设置辅助正透镜5，如图2所示，辅助正透镜5的像方焦点位于二维PSD3光敏面的中心。
[0006]本实用新型其技术效果在于，为配合本实用新型之定心仪的使用，需要为光学磨床配备专用定位筒6，如图1、图2所示，在为被定心透镜7定心的过程中，安装调试本实用新型之定心仪，使定位筒6位于扩束准直镜2与二维PSD3之间的光路上，如果所述定心仪使用了辅助正透镜5，则定位筒6位于扩束准直镜2与辅助正透镜5之间的光路上。自光源I发出的定心光经由扩束准直镜2扩束准直后，穿过定位筒6照射到二维PSD3光敏面，定心光光斑重心与所述光敏面中心重合。将被定心透镜7胶合于定位筒6—端。如果被定心透镜7为正透镜，则在定心仪中不设置辅助正透镜5，如图1所示。定心光透射定位筒6及被定心透镜7后照射到二维PSD3光敏面上，先在与光轴平行的方向上调整定位筒6，直到由计算机4读出最强定心信号，再在与光轴垂直的方向上调整定位筒6，直到由计算机4判断所述最强定心信号出自二维PSD3光敏面中心，至此完成被定心透镜7的定心。如果被定心透镜7为负透镜，则在定心仪中设置辅助正透镜5，如图2所示。重复所述定心调整过程，完成被定心透镜7的定心。
[0007]可见，相比于现有技术，采用本实用新型之定心仪为被定心透镜7定心，自光源I发出的定心光全部透射被定心透镜7，并全部照射到二维PSD3光敏面上，在光路中无分光、无反射，光能利用率高，有助于定心精度的提高，并且定心范围宽，如曲率半径为R的被定心透镜7定心范围在+Co > R > 的范围内，定心精度能够达到lym。另外，从本实用新型之定心仪的组成及结构看，结构明显简单，而且，定心操作容易，定心效率高。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型之透射式光电定心仪结构及为正透镜定心过程示意图。图2是本实用新型之透射式光电定心仪设置辅助正透镜后的结构及为负透镜定心过程示意图，该图同时作为摘要附图。
【具体实施方式】
[0009]本实用新型之透射式光电定心仪如图1、图2所示，光源1、扩束准直镜2、二维PSD3沿同一光轴依次排列。所述光源I采用波长632.Snm的氦氖激光光源。所述扩束准直镜2为伽利略型扩束准直镜，由一片输入负透镜和一片输出正透镜构成，负透镜焦距为-15mm，材质为ZF2牌号的光学玻璃，正透镜焦距为60mm，材质为K9牌号的光学玻璃，扩束倍数为4倍，扩束准直后的定心光光斑直径为5mm，光斑发散角为0.003mrad。二维PSD3的光敏面与所述光轴垂直，二维PSD3光敏面的中心与所述光轴相交，二维PSD3与计算机4连接;在扩束准直镜2与二维PSD3之间的光路上，或者设置辅助正透镜5，如图2所示，辅助正透镜5的像方焦点位于二维PSD3光敏面的中心。所述辅助正透镜5采用球差较小的正透镜。该定心仪能够为曲率半径R在+⑴2 R 2 -⑴的范围内的透镜定心，定心精度能够达到Ιμπι。
【主权项】
1.一种透射式光电定心仪，其特征在于，光源(I)、扩束准直镜(2)、二维PSD(3)沿同一光轴依次排列；二维PSD(3)的光敏面与所述光轴垂直，二维PSD(3)光敏面的中心与所述光轴相交，二维PSD(3)与计算机(4)连接;在扩束准直镜(2)与二维PSD(3)之间的光路上，或者设置辅助正透镜(5)，辅助正透镜(5)的像方焦点位于二维PSD(3)光敏面的中心。2.根据权利要求1所述的透射式光电定心仪，其特征在于，所述光源(I)采用波长632.8nm的氦氖激光光源。3.根据权利要求1所述的透射式光电定心仪，其特征在于，所述扩束准直镜(2)为伽利略型扩束准直镜，其中的负透镜焦距为-15mm，其中的正透镜焦距为60mm，扩束倍数为4倍，扩束准直后的光斑直径为5mm，光斑发散角为0.003mrad。
【专利摘要】透射式光电定心仪属于光学测量仪器技术领域。现有定心仪定心精度有待提高，并且，仪器结构比较复杂。本实用新型之透射式光电定心仪其特征在于，光源、扩束准直镜、二维PSD沿同一光轴依次排列；二维PSD的光敏面与所述光轴垂直，二维PSD光敏面的中心与所述光轴相交，二维PSD与计算机连接；在扩束准直镜与二维PSD之间的光路上，或者设置辅助正透镜，辅助正透镜的像方焦点位于二维PSD光敏面的中心。所述定心仪结构简单；自光源发出的定心光全部透射被定心透镜，并全部照射到二维PSD光敏面上，在光路中无分光、无反射，光能利用率高，定心精度得到提高，并且定心范围宽，定心操作容易，定心效率高。
【IPC分类】G02B7/02
【公开号】CN205374850
【申请号】CN201620106452
【发明人】张欣婷, 亢磊, 吴倩倩, 张婉怡, 李玉瑶, 刘智超, 刘仲禹, 张敏林
【申请人】长春理工大学光电信息学院
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月2日