CN102538716A - 一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法 - Google Patents

一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，包括：1)将标准平面置于带读数测量的位移装置上，带读数测量的位移装置置于显微镜或放大镜下；2)利用定位工装将待测工件的球心垂直于标准平面，且待测工件球面与标准平面靠紧，通过显微镜或放大镜观测待测工件球面与标准平面两接触表面间形成清晰的牛顿环；3)通过显微镜或放大镜从牛顿环的投影方向观测牛顿环并将牛顿环暗环中心位置；4)利用带读数测量的位移装置测量牛顿环暗环中心原点到待测工件基准面的距离，得到待测工件球心到标准平面的偏心量。该方法测量成本低、测量易实现、利于生产现场的批量快速检测。

Description

一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法
技术领域
本发明型涉及测量技术领域，特别涉及一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测。 
背景技术
现行的加工技术中关于小口径、大曲率球面光学元件没有一个比较实用的办法，在实际的检测过程中存在着一定的弊端：测量成本高、测量难度大、不利于生产现场的批量快速检测。 
发明内容
本发明的目的是提供一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，该方法测量成本低、测量易实现、利于生产现场的批量快速检测。 
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 
一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，包括以下步骤： 
1)将标准平面放置于带读数测量的位移装置上，同时将该带读数测量的位移装置置于显微镜或放大镜下； 
2)利用定位工装将待测工件的球心垂直于标准平面，且待测工件球面与标准平面靠紧，通过显微镜或放大镜观测待测工件球面与标准平面两接触表面间形成清晰的牛顿环； 
3)通过显微镜或放大镜从牛顿环的投影方向观测牛顿环并将牛顿环暗环中心位置； 
4)利用带读数测量的位移装置测量牛顿环暗环中心原点到待测工件基准面的距离，得到待测工件球心到标准平面的偏心量。 
所述步骤2)中，利用所述定位工装将待测工件的球心垂直于标准平面，具体定位如下： 
a)利用至少2个定位块：定位块I和定位块Ⅱ同时从与待测工件球心垂直的两个相邻面固定待测工件； 
b)调整定位块I和定位块Ⅱ与待测工件接触的表面和标准平面形成的角度，使得待测工件与定位块I和定位块Ⅱ接触的表面和标准平面形成的角度互补，两定位块相邻表面形成的角度与待测件与两定位块接触面形成的角度互补。 
所述两个相邻面固定待测工件的固定方式为采取光胶或采取其他粘接剂。 
所述显微镜或放大镜放大倍数为20-50倍。 
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，该方法测量成本低、测量易实现、利于生产现场的批量快速检测，该检测方法的精度取决与观测时的放大倍数与带读数测量的位移装置的精度。 
附图说明
图1是本发明工件偏心检测定位方式示意图。 
图2图1的俯视图。
图3是显微镜CCD拍摄的牛顿环。 
图中：1、定位块I；2、待测工件；3、定位块Ⅱ；4、标准平面；5、带读数测量的位移装置；6、显微镜或放大镜。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。 
实施例1 
1)将标准平面4放置于带读数测量的位移装置5上，同时将该带读数测量的位移装置5置于显微镜或放大镜6下，参见图1、图2所示； 
2)利用定位工装将待测工件2的球心垂直于标准平面4，且待测工件2球面与标准平面4靠紧，通过显微镜或放大镜6观测(放大倍数为20倍)待测工件2球面与标准平面4两接触表面间形成清晰的牛顿环，参见图3所示； 
具体定位步骤如下： 
a)利用至少2个定位块：定位块I 1和定位块Ⅱ3同时从与待测工件2球心垂直的两个相邻面固定待测工件2； 
b)调整定位块I 1和定位块Ⅱ3与待测工件2接触的表面和标准平面4形成的角度，使得待测工件2与定位块I 1和定位块Ⅱ3接触的表面和标准平面形成的角度互补，两定位块相邻表面形成的角度与待测件与两定位块接触面形成的角度互补，角度精度将对测量精度产生较大影响； 
3)通过显微镜或放大镜6从牛顿环的投影方向观测牛顿环并将牛顿环暗环中心位置； 
4)利用带读数测量的位移装置5测量牛顿环暗环中心原点到待测工件2基准面的距离，得到待测工件2球心到标准平面4的偏心量。 
本实施例中，两个相邻面固定待测工件2的固定方式为采取光胶方式。 
实施例2 
1)将标准平面4放置于带读数测量的位移装置5上，同时将该带读数测量的位移装置5置于显微镜或放大镜6下； 
2)利用定位工装将待测工件2的球心垂直于标准平面4，且待测工件2 球面与标准平面4靠紧，通过显微镜或放大镜6观测(放大倍数为50倍)待测工件2球面与标准平面4两接触表面间形成清晰的牛顿环； 
具体定位步骤如下： 
a)利用至少2个定位块：定位块I 1和定位块Ⅱ3同时从与待测工件2球心垂直的两个相邻面固定待测工件2； 
b)调整定位块I 1和定位块Ⅱ3与待测工件2接触的表面和标准平面4形成的角度，使得待测工件2与定位块I 1和定位块Ⅱ3接触的表面和标准平面形成的角度互补，两定位块相邻表面形成的角度与待测件与两定位块接触面形成的角度互补，角度精度将对测量精度产生较大影响； 
3)通过显微镜或放大镜6从牛顿环的投影方向观测牛顿环并将牛顿环暗环中心位置； 
4)利用带读数测量的位移装置5测量牛顿环暗环中心原点到待测工件2基准面的距离，得到待测工件2球心到标准平面4的偏心量。 
本实施例中，两个相邻面固定待测工件2的固定方式也可以采取其他粘接剂，该方法较实施例1采取光胶方式其测量精度差些，其胶层会影响测量精度，但得到的测量值相对稳定。 

Claims (4)

1.一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将标准平面(4)放置于带读数测量的位移装置(5)上，同时将该带读数测量的位移装置(5)置于显微镜或放大镜(6)下；
2)利用定位工装将待测工件(2)的球心垂直于标准平面(4)，且待测工件(2)球面与标准平面(4)靠紧，通过显微镜或放大镜(6)观测待测工件(2)球面与标准平面(4)两接触表面间形成清晰的牛顿环；
3)通过显微镜或放大镜(6)从牛顿环的投影方向观测牛顿环并将牛顿环暗环中心位置；
4)利用带读数测量的位移装置(5)测量牛顿环暗环中心原点到待测工件(2)基准面的距离，得到待测工件(2)球心到标准平面(4)的偏心量。
2.根据权利要求1所述的一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，其特征在于所述步骤2)中，利用所述定位工装将待测工件(2)的球心垂直于标准平面(4)，具体定位如下：
a)利用至少2个定位块：定位块I(1)和定位块Ⅱ(3)同时从与待测工件(2)球心垂直的两个相邻面固定待测工件(2)；
b)调整定位块I(1)和定位块Ⅱ(3)与待测工件(2)接触的表面和标准平面(4)形成的角度，使得待测工件(2)与定位块I(1)和定位块Ⅱ(3)接触的表面和标准平面形成的角度互补，两定位块相邻表面形成的角度与待测件与两定位块接触面形成的角度互补。
3.根据权利要求2所述的一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，其特征在于所述两个相邻面固定待测工件(2)的固定方式为采取光胶或采取其他粘接剂。
4.根据权利要求1所述的一种小口径、大曲率球面光学元件的偏心检测方法，其特征在于所述显微镜或放大镜放大倍数为20-50倍。
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