一种双光路法长焦透镜偏心测量装置的制作方法

本实用新型涉及光学器件及检测技术领域，尤其涉及一种双光路法长焦透镜偏心测量装置。

背景技术：

透镜(lens)是根据光的折射规律制成的，是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体，它所成的像有实像也有虚像。透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域，随着市场不断的发展，透镜技术也越来越应用广泛。

随着光学领域技术的飞速发展，很多衍射极限分辨本领、测量或成像精度等要求高的系统(如投影光刻物镜、卫星摄影测量系统等)对透镜及其工艺的水平、稳定性、可靠性和工艺技术等的要求也越来越高。透镜的偏心测试即是这些工艺技术之一。

透镜偏心差为透镜的外圆中心轴和光轴的偏离程度。旋转法是一种常见的透镜偏心差的测量方法，但现有的使用旋转法的透镜偏心测量装置，结构较为复杂、调试不方便，测试透镜的规格有限定，效率不高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是现有的透镜偏心测量装置，工作效率和精度不高，测量范围窄，使用繁琐。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种双光路法长焦透镜偏心测量装置。所述双光路法长焦透镜偏心测量装置，包括分别上自准直仪、下自准直仪、气浮旋台和夹具。

所述气浮旋台，设置在上自准直仪和下自准直仪之间，包括气浮轴承，气浮旋台可绕气浮轴承360°旋转。所述夹具与气浮旋台固定连接，夹具的中心与气浮轴承的轴线相重合，夹具夹持待测透镜，使透镜的几何轴与夹具的中心相重合。所述上自准直仪和下自准直仪中的一个作为光源，另一个作为检测器检测透镜透射的光束，上自准直仪和下自准直仪提供检测的双光路。所述上自准直仪的中心轴、下自准直仪的中心轴均与气浮轴承的轴线共线。

进一步地，所述双光路法长焦透镜偏心测量装置还包括分别带动上自准直仪运动的上导轨和带动下自准直仪运动的下导轨，上导轨和下导轨均为精密导轨。

优选地，所述上自准直仪和下自准直仪均为数字自准直仪，其内均设有图像传感器及分划板。

进一步地，所述双光路法长焦透镜偏心测量装置还包括支撑气浮旋台的支撑台，其设置在气浮轴承的下方，所述支撑台上开有供检测光束通过的通孔。

优选地，所述支撑台的上表面和下表面上、通孔的两端均设有导向套。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本申请提供的双光路法长焦透镜偏心测量装置，结构简单，应用便捷，测量范围广，提高了光学镜头测量时的工作效率和测试精度。

采用上下两个高精度的自准直仪分别作为光源和检测器，用高精度的气浮旋台作为旋转轴系，提高了测量范围，可测焦距f＝±5mm～±2000mm的透镜和镜头的偏心。可采用透射方法测量单透镜或光学镜组的中心偏，也可以用双光路反射的方法，进行光学镜组的装配和调试。

附图说明

图1是本申请的结构示意图。

图2是本申请的测试原理示意图。

图中：1-下导轨，2-下自准直仪，201-下二维调节，3-支撑台，4-导向套， 5-气浮旋台，501-调节钮，6-夹具，601-卡爪，7-上自准直仪，701-上二维调节，8-上导轨，9-光源，10-分划板，11-下物镜，12-待测透镜，13-上物镜， 14-图像传感器，15-几何轴，16-光轴。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1-图2所示，本申请提供一种双光路法长焦透镜偏心测量装置，包括下导轨1、下自准直仪2、支撑台3、气浮旋台5、夹具6、上自准直仪7 和上导轨8。

气浮旋台5设置在上自准直仪7和下自准直仪8之间，包括气浮轴承，气浮旋台5可绕气浮轴承360°旋转。气浮旋台上设有四维调节，可通过调节钮501调节气浮旋台的位置，使气浮旋台5的中心、气浮轴承的轴线、上自准直仪7的中心轴、下自准直仪2的中心轴共线。

支撑台3支撑固定气浮旋台5，设置在气浮轴承的下方，支撑3台上开有供检测光束通过的通孔。支撑台的上表面和下表面上、通孔的两端均设有导向套4。

夹具6与气浮旋台5固定连接，具有自定心功能，夹具6的中心与气浮轴承的轴线相重合，夹具夹持待测透镜12，使透镜12的几何轴与夹具6的中心相重合。作为一种实施方式，夹具6可为三爪卡盘，三爪卡盘的卡爪601 同时沿径向向中心靠近或退出，实现自动定心，用以夹紧不同直径的工件。

上导轨8和下导轨1均为精密导轨，满足测试的精度要求。上导轨8带动上自准直仪7精密运动、下导轨1带动下自准直仪2精密运动，方便测试过程中调节自准直仪的位置。

上自准直仪7和下自准直仪2中的一个作为光源，另一个作为检测器检测透镜透射的光束，上自准直仪7和下自准直仪2提供检测的双光路。上自准直仪7和下自准直仪2均为数字自准直仪，其内均设有图像传感器14及分划板。上自准直仪7和下自准直仪2均与计算机相连接，可与计算机上配置的检测软件相配合使用。上自准直仪7和下自准直仪2将检测到的数据传输给计算机并有计算机进行计算分析。

测试用，上自准直仪7的中心轴、下自准直仪2的中心轴、均与气浮轴承的轴线共线。

本申请提供的双光路法长焦透镜偏心测量装置，采用上下两个高精度自准直仪做测量头，两个自准直仪均装在精密导轨上，测量时可以精确运动，测量过程中，可进行待测透镜12上下两个面的偏心校准。本申请配备高精度气浮旋台5，带动待测透镜12平稳转动，从而实现非接触式精密测量。测量时可采用透射方法测量单透镜或光学镜组的中心偏，也可以用双光路反射的方法，进行光学镜组的装配和调试。

使用时，在测量之前让气浮旋台5旋转，通过四维调节将夹具平台的机械轴与两自准直仪的中心轴重合，然后放置透镜在透镜夹具中进行偏心测量，调节上导轨8和下导轨1，上二维调节701调节上物镜13、下二维调节 201调节下物镜11，使得光束透过透镜在作为检测器的自准直仪上成像。

本申请的测量原理是，其中一个自准直仪提供平行光，其内置的分划板10通过待测透镜12被另一个自准直仪内部的图像采集器(CCD)采集成像显示在计算机上。待测透镜12放置在气浮旋台5上的自定心夹具6上，通过调节自定心夹具6可以调整待测透镜12的位置。通过旋转气浮旋台5，使被待测透镜12绕气浮旋台的转轴旋转。如果待测透镜12光学表面不存在中心偏差，则检测器靶面上的光斑位置不变；反之，若待测透镜12光学表面存在中心偏差，则探测器靶面上的光斑偏离中心位置。旋转气浮旋台5，光斑会绕转轴中心做画圆运动。光斑的轨迹圆半径与被测透镜表面的偏差程度成比例，可通过计算机计算出待测透镜12的偏心量。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。