CN100574995C - 用于光学加工抛光的标示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光学加工抛光的标示方法，利用干涉仪的波面干涉测量法，由光电器件接收干涉条纹，通过计算获得被测工件表面的高低位置分布，并生成假彩图，其特征在于：采用所述干涉仪，由同一光电器件接收干涉条纹和被测工件的像，在显示器上进行实时动态显示，将所述假彩图处理成半透明图像，在显示器上叠加显示在所述干涉条纹及被测工件的像上，根据假彩图和实时干涉条纹像对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置进行标示。本发明能方便地实时标示高低位置；可以避免象差造成的定位误差，特别适合于高精度光学元件的加工。
Description
技术领域
本发明涉及抛光工艺领域，特别是一种用于实时指示或测量抛光头或工件的进给运动位置的标示方法。
背景技术
在光学加工的抛光中，常常需要根据测量结果对被加工表面进行修抛，特别是在加工非球面的光学表面时，误差的出现难以避免，需要反复修抛才能完成。在此过程中，修正位置的标示是一件非常麻烦的工作。
现有技术中，对于被加工零件表面的测量，可以利用干涉仪的波面测量方法进行，当被测表面出现高低起伏变化时，产生的干涉条纹会发生不同方向的弯曲变形，一方面，可以目测判断被加工面在相应位置的高低情况，另一方面，可以通过计算获得被测表面各点的高低位置。利用计算机，可以把计算数据中的高低变化转化成颜色表示，从而获得一种数值化的假彩图，使人们观测时比观测干涉条纹更加直观。然而，不管是干涉条纹还是假彩图，其显示在屏幕上时，人们很难对其在工件上的对应位置实现实时准确定位，常常出现工件高低位置的标示不准确或效率非常低，这就给加工带来了困难。
中国发明专利申请CN1295905A公开了一种光学元件面形及波纹度误差实时修正方法及装置，其采用CCD摄像头及图像采集卡将被加工工件摄入到监视器中，形成动态画面，将干涉仪测得的被加工工件的面形及波纹度分布图叠加到动态画面上，用以确定需要修正的工件表面位置，实现修正。
用上述方法，可以提高实时定位的精度，但其存在下列缺陷：(1)实际使用的各种光学元件(如透镜等)都存在着一定的象差，该方法中，被加工元件的图形由CCD摄像头获取，其与干涉仪获得的干涉图之间存在不同的变形，因而难以做到两者对应位置之间的准确叠加，会产生加工误差；(2)由于CCD摄像头用以提供实时图像，以反映小磨头的位置，不能同时进行干涉测量，因此，干涉测量的结果是在先的某一时段的结果，在加工过程中，无法实时反映修抛的情况，可能造成对于某一位置重复进行修抛等问题，同时也无法反映修抛的程度；(3)CCD摄像头和图像采集卡的使用，提高了设备成本。
发明内容
本发明目的是提供一种用于光学加工抛光的标示方法，能实时反映修抛的情况，以简化标示工作，提高工作效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于光学加工抛光的标示方法，利用干涉仪的波面干涉测量法，由光电器件接收干涉条纹，通过计算获得被测工件表面的高低位置分布，并生成假彩图，采用所述干涉仪，由同一光电器件接收干涉条纹和被测工件的像，在显示器上进行实时动态显示，将所述假彩图处理成半透明图像，在显示器上叠加显示在所述干涉条纹及被测工件的像上，根据假彩图和实时干涉条纹像对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置进行标示。
上述技术方案中，将被测工件成像到光电器件上，与干涉条纹一起被接收的方法，属于现有技术，本发明的特点是，将其动态地在显示器上进行显示后，叠加透明度可调节的半透明的假彩图，使得表示被测表面高低位置的测量结果与被测表面相应位置一一对应，从而可以方便地用笔标示要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置。
由于干涉条纹及被测工件的像是实时动态图像，可以随时观察修抛的情况，因而，进一步的技术方案，在修抛时，根据实时测量结果的假彩图、干涉条纹及被测工件的实时动态图像，可以直接观察修抛位置，并随时作修正标示。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.由于本发明将预处理的假彩图做成半透明图像，和干涉条纹及被测工件的像进行叠加显示，后者为实时动态图形，因而能方便地标示高低位置；
2.上述假彩图和干涉条纹是由同一干涉仪和光电器件接收后生成的，因而保证了其一致性，可以避免象差造成的定位误差，特别适合于高精度光学元件的加工；
3.由于干涉条纹及被测工件的像是实时显示的，可以及时调整修抛位置和修抛量。
附图说明
附图1为本发明实施例一中假彩图与干涉条纹叠加的示意图；
附图2为实施例一中标示位置示意图；
附图3为实施例一中进行修抛时的显示示意图。
其中：[1]、标示的低处；[2]、标示的高处；[3]、正在修抛的位置。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见附图1至图3所示，一种用于光学加工抛光的标示方法，利用干涉仪的波面干涉测量法，由光电器件接收干涉条纹，通过计算获得被测工件表面的高低位置分布，并生成假彩图，采用所述干涉仪，由同一光电器件接收干涉条纹和被测工件的像，在显示器上进行实时动态显示，将所述假彩图处理成半透明图像，在显示器上叠加显示在所述干涉条纹及被测工件的像上，根据假彩图和实时干涉条纹像对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置进行标示。
在修抛时，根据测量结果的假彩图及实时的干涉条纹和被测工件的像，直接观察修抛位置，并随时作修正标示。
附图1是表明测量结果的假彩图与干涉条纹叠加的示意图；附图2中给出了标示的低处1和标示的高处2；附图3中可以观察到正在修抛的位置3。
Claims (2)
1.一种用于光学加工抛光的标示方法，利用干涉仪的波面干涉测量法，由光电器件接收干涉条纹，通过计算获得被测工件表面的高低位置分布，并生成假彩图，其特征在于：采用所述干涉仪，由同一光电器件接收干涉条纹和被测工件的像，在显示器上进行实时动态显示，将所述假彩图处理成半透明图像，在显示器上叠加显示在所述干涉条纹及被测工件的像上，根据假彩图和实时干涉条纹像对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置进行标示。
2.根据权利要求1所述的用于光学加工抛光的标示方法，其特征在于：在修抛时，根据实时测量结果的假彩图、干涉条纹及被测工件的实时动态图像，直接观察修抛位置，并随时作修正标示。
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