CN111649701B - 一种复曲面镜偏心值检测方法和装置 - Google Patents

一种复曲面镜偏心值检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复曲面镜偏心值检测方法和装置，包括：获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标；根据所述被测复曲面镜的圆心坐标和所述尺寸数据计算得到圆心偏心值；判断圆心的X向偏心值或Y向偏心值是否均满足图纸要求；若是，则得到所述被测复曲面镜的偏心值合格的测量结果；若否，则在偏心值不满足图纸要求的方向以所述被测复曲面镜的圆心为中心对称地选取至少一对测量点，并获取各对所述测量点的坐标值，根据所述测量点的坐标值以及所述圆心偏心值不满足图纸要求方向上的尺寸数据计算得到各对所述测量点的偏心值的测量结果。本申请测量快速、精准、误差小、效率高，极大地提高了后续镜面修正效率和精准度。

Description

一种复曲面镜偏心值检测方法和装置
技术领域
本发明涉及光学测量技术领域，更具体地说，涉及一种复曲面镜偏心值检测方法。
背景技术
市面上的复曲面镜(如图1和图2所示)偏心检测主要以检测等厚差的方式来确认偏心，其测量原理为：在方形的复曲面四个角分别取四个点，四个点位于一个圆周上(如图3所示)，采用圆形透镜偏心转等厚(三角形原理)，将等厚差转换为偏心值。然而在上述测量中无法保证四点的选取恰好处于同一圆周上，并且圆周尺寸为估值，将会引入误差，测量精准度低下，并且无法获得精准的偏心方向以及偏心方向上的具体偏心值。
发明内容
本发明的目的是提供一种复曲面镜偏心值检测方法和装置，可以实现复曲面镜偏心值的快速测量，显著地降低了测量误差，提高了检测效率。
本发明提供一种复曲面镜偏心值检测方法，包括：
获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标；
根据所述被测复曲面镜的圆心坐标和所述尺寸数据计算得到圆心偏心值；
判断圆心的X向偏心值或Y向偏心值是否满足图纸要求；若是，则得到所述被测复曲面镜的偏心值合格的测量结果；若否，则在偏心值不满足图纸要求的方向以所述被测复曲面镜的圆心为中心对称地选取至少一对测量点，并获取各对所述测量点的坐标值，根据所述测量点的坐标值以及所述圆心偏心值不满足图纸要求方向上的尺寸数据计算得到各对所述测量点的偏心值的测量结果。
优选的，所述获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标之前，还包括：
在测量基准块上确定测量基准线；
将所述被测复曲面镜固定在所述测量基准块上；
调整所述被测复曲面镜，以使所述测量基准线与检测装置的X轴重合，并使得所述检测装置的中心位置与所述被测复曲面镜的X向中心位置重合。
优选的，所述尺寸数据具体为所述被测复曲面镜的半长度、半宽度值和偏心要求。
本发明还提供一种复曲面镜偏心值检测装置，其特征在于，包括：
获取单元，用以获取被测复曲面镜的尺寸数据、待测量点的坐标和基于三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标；
存储单元，用以存储所述被测复曲面镜的圆心坐标、被测量点坐标和尺寸数据；
计算单元，用以根据所述被测复曲面镜的圆心坐标和尺寸数据计算得到所述被测复曲面镜的圆心偏心值以及偏心方向上被测量点的偏心值；
判断单元，用以判断圆心的X向偏心值或Y向偏心值是否满足图纸要求；
输出单元，用以在所述判断单元判断得到所述X向偏心值或所述Y向偏心值满足图纸要求时，输出所述被测复曲面镜偏心合格的测量结果；反之，输出偏心值不满足图纸要求方向上以圆心为中心点对称选取的至少两对被测量点的偏心值。
优选的，所述尺寸数据具体为所述被测复曲面镜的半长度、半宽度值和偏心要求。
优选的，还包括用以放置所述被测复曲面镜的测量基准块，所述测量基准块竖直地卡接在所述测量基准块上。
与上述背景技术相比，本发明所提供的复曲面镜偏心值检测方法，采用三点法获得圆心坐标值，并根据圆心坐标值结合对应方向的半长度或者半宽度数据计算得到圆心偏心值，如存在偏心情况，则在偏心值为不满足图纸要求方向上依次以圆心为中心对称地选取至少两对测量点并获取各个测量点的偏心值，分析得到复曲面镜的偏心位置及偏心值。相较于传统取四点结合圆周率的计算方法，本申请所提供的复曲面镜偏心检测方法，误差小，测量更为精准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为应用本发明所提供的复曲面镜偏心值检测方法进行测量的复曲面镜的主视图；
图2为图1中复曲面镜的侧视图；
图3为现有技术公开的复曲面镜偏心值四点测量法的原理示意图；
图4为本发明具体实施例所提供的复曲面镜偏心值检测方法流程图；
图5为本发明具体实施例所提供的复曲面镜偏心值检测装置的示意图。
具体实施方式
本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图4，图4为本发明所提供的复曲面镜偏心值检测方法流程图。
本发明提供一种复曲面镜偏心值检测方法，包括：
步骤S01:获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取被测复曲面镜的圆心坐标；
步骤S02:根据被测复曲面镜的圆心坐标和尺寸数据计算得到圆心偏心值；
步骤S03:判断圆心的X向偏心值或Y向偏心值是否满足图纸要求；若是，则进入步骤S04:得到被测复曲面镜的偏心值合格的测量结果；若否，则进入步骤S05:在偏心值不满足图纸要求的方向以被测复曲面镜的圆心为中心对称地选取至少一对测量点，并获取各对测量点的坐标值，根据测量点的坐标值以及圆心偏心值不满足图纸要求方向上的尺寸数据计算得到各对测量点的偏心值的测量结果。
上述三点法作为光学测量常规技术，是基于三点确定一个圆原理，在本申请中，根据圆心坐标与镜片尺寸数据的差值，由此来确定圆心的偏心量并据此确定偏心是否合格，通过测量对侧两点来确定偏心方向及偏心大小。因此，利用光学测量设备需要在复曲面镜上沿Y或X方向获取任一空间面上的的三个点得到三个点的坐标值，并根据三点坐标值获取镜片的圆心坐标值，判断圆心X向和Y向偏心与否，如若X向偏心值或Y向偏心值满足图纸要求，则表明被测复曲面镜偏心合格；如若X向偏心值和/或Y向偏心值两者中的至少一者不满足图纸要求，则表明存在偏心情况，需要进一步测定偏心位置及偏心数值。
本申请中的尺寸数据可以为被测复曲面镜的半长度、半宽度值和偏心要求，其半长度是指复曲面镜在X向上的长度值的二分之一，半宽度是指复曲面镜在Y向上的宽度值的二分之一。
举例来说：利用光学测量设备获取测量复曲面的中心位置平行于坐标轴的空间面上三个点(中点以及基于中点的两个对称点)，得到圆心坐标，并标记为圆中；读取圆心坐标点的Y值，Y值与复曲面半长度的差值即为复曲面圆心X方向的偏心值；同理，读取圆心坐标点的X值，X值与复曲面半宽度的差值即为复曲面圆心Y方向的偏心值：如若X向偏心值不满足图纸要求时，调整光学测量设备X轴坐标，分别测量复曲面镜中心为对称点在X方向上位置的至少两点的空间圆坐标，左侧标记为圆左，右侧标记为圆右；获取圆左和圆右坐标点的Y值，计算得到两点与复曲面半长度的差值，结合圆中即可得出三个差值数据，通过这三个差值数据的大小，即可确定复曲面X方向母线的偏心数据，Y方向偏心判断同上述。可以选取多组测量点进行多组偏心值的测量验证。
上述光学测量设备可采用3D测量仪，利用3D测量仪的接触式红宝石探头进行测量点的选取，由光学软件进行分析，可实现上述目的的手段可以多种。
综上所述，本申请采用三点确定圆心法结合复曲面镜尺寸数据得到圆心偏心值，通过在存在偏心值的方向选取测量点并得到测量点坐标值，结合尺寸数据得到偏心值，为后续镜面修正提供数值依据。
在步骤S01：获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标之前，还包括如下步骤：
在测量基准块上确定测量基准线；
将被测复曲面镜固定在测量基准块上；
调整被测复曲面镜，以使测量基准线与检测装置的X轴重合，并使得检测装置的中心位置与被测复曲面镜的X向中心位置重合。
在该步骤中，测量基准块的测量基准面为与其底面相垂直的侧面，测量基准线为测量基准面与顶面相交的边线(锋利无倒边)。
请参考图5，图5为本发明具体实施例所提供的一种复曲面镜偏心值检测装置的示意图，可以实现复曲面镜偏心值的测量，包括：
获取单元100，用以获取被测复曲面镜的尺寸数据、偏心要求、待测量点的坐标和基于三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标；
存储单元200，用以存储所述被测复曲面镜的圆心坐标、被测量点坐标和尺寸数据；
计算单元300，用以根据被测复曲面镜的圆心坐标和尺寸数据计算得到被测复曲面镜的圆心偏心值以及偏心方向上被测量点的偏心值；
判断单元400，用以判断圆心的X向偏心值或Y向偏心值是否满足图纸要求；
输出单元500，用以在判断单元判断得到X向偏心值或Y向偏心值是否满足图纸要求时，输出被测复曲面镜偏心合格的测量结果；反之，在输出偏心值不满足图纸要求的方向上以圆心为中心点对称地选取至少两对被测量点、计算并输出偏心值。
其中，尺寸数据具体为被测复曲面镜的半长度、半宽度值和偏心要求。
此外，该复曲面镜偏心值检测装置还包括测量基准块，用以放置被测复曲面镜，该测量基准块为四周封闭且前后相通的壳体结构，并且需要保证测量基准块的测量基准面与底面角度公差<30"。在测量前，预先将被测复曲面镜稳定地固定在测量基准块内部，保证被测复曲面镜处于直立状态，以使其竖直地卡接在测量基准块上，通过获取单元100、存储单元200、计算单元300、判断单元400和输出单元500实现偏心值的测量。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的复曲面镜偏心值检测方法和装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种复曲面镜偏心值检测方法，其特征在于，包括：
获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标，所述尺寸数据具体为所述被测复曲面镜的半长度值、半宽度值和偏心要求；
根据所述被测复曲面镜的圆心坐标和所述尺寸数据计算得到圆心偏心值；
判断圆心的X向偏心值和Y向偏心值是否满足图纸要求；若是，则得到所述被测复曲面镜的偏心值合格的测量结果；若否，则在偏心值不满足图纸要求的方向以所述被测复曲面镜的圆心为中心对称地选取至少一对测量点，并获取各对所述测量点的坐标值，根据所述测量点的坐标值以及所述圆心偏心值不满足图纸要求方向上的尺寸数据计算得到各对所述测量点的偏心值的测量结果；
所述获取被测复曲面镜的尺寸数据并采用三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标之前，还包括：
在测量基准块上确定测量基准线；
将所述被测复曲面镜固定在所述测量基准块上；
调整所述被测复曲面镜，以使所述测量基准线与检测装置的X轴重合，并使得所述检测装置的中心位置与所述被测复曲面镜的X向中心位置重合。
2.一种复曲面镜偏心值检测装置，其特征在于，包括：
获取单元，用以获取被测复曲面镜的尺寸数据、被测量点的坐标和基于三点法获取所述被测复曲面镜的圆心坐标，所述尺寸数据具体为所述被测复曲面镜的半长度值、半宽度值和偏心要求；
存储单元，用以存储所述被测复曲面镜的圆心坐标、被测量点的坐标和尺寸数据；
计算单元，用以根据所述被测复曲面镜的圆心坐标和尺寸数据计算得到所述被测复曲面镜的圆心偏心值以及偏心方向上被测量点的偏心值；
判断单元，用以判断圆心的X向偏心值和Y向偏心值是否满足图纸要求；
输出单元，用以在所述判断单元判断得到所述X向偏心值和所述Y向偏心值满足图纸要求时，输出所述被测复曲面镜偏心合格的测量结果；反之，输出偏心值不满足图纸要求方向上以圆心为中心点对称选取的至少两对被测量点的偏心值。
3.根据权利要求2所述的复曲面镜偏心值检测装置，其特征在于，还包括用以放置所述被测复曲面镜的测量基准块，所述被测复曲面镜竖直地卡接在所述测量基准块上。
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