CN206648613U - 一种大透镜偏心测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大透镜偏心测量装置，属于光学检测技术领域。大透镜偏心测量装置，包括精密机械轴系转台、透镜夹具、平行光源、反射镜和自准直仪。所述透镜夹具设置在精密机械轴系转台并与精密机械轴系转台可拆卸连接，将待测透镜固定在精密机械轴系转台上并保持待测透镜的几何轴与精密机械轴系转台的转轴相重合；所述自准直仪设置在精密机械轴系转台上方，接收透镜透射后的光束并对其进行记录检测。本申请提供的大透镜偏心测量装置，结构简单，测试方便快捷，透镜夹具适配不同型号的透镜，测量范围广，设备利用气浮转台的高精密度和自准直仪的高精度，对大透镜偏心的测量具有更高的稳定性和重复性。

Description

一种大透镜偏心测量装置

技术领域

本实用新型涉及光学器件及光学检测技术领域，尤其涉及一种大透镜偏心测量装置。

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。

国外有些教科书和标准将透镜的偏心差规定为透镜几何轴与光轴互相平行错开的一段距离。我国国家标准GB1224—76对透镜偏心差说明为：透镜的外圆中心轴和光轴的偏离程度。常见的透镜偏心差的测量方法一种是静止法，另一种是旋转法。静止法是以某些测量仪器的视轴为基准，测量各球心自准像偏离仪器视轴的偏差，然后进行计算。而旋转法是以一个精密机械轴系为测定基准轴，将被测系统固定在旋转轴上，当轴系旋转时，所有反射自准像都做划圆运动，测出各球心自准像相对于划圆中心的相对位置就可以进行计算了。旋转法因其精度高、设备精度易满足、测量范围广等优点较为常用。但现有的透镜偏心测量装置，结构较为复杂、调试不方便，测试透镜的尺寸有限定，且测试设备与透镜的表面有相对运动、对透镜造成一定的损伤。

发明创造内容

本实用新型要解决的问题是现有的透镜偏心测量装置结构复杂、测量范围窄、对透镜表面造成一定的损伤。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种大透镜偏心测量装置。所述大透镜偏心测量装置，包括：

精密机械轴系转台，包括轴承，所述精密机械轴系转台支撑待测透镜，并可绕轴承在水平面内360°旋转；

透镜夹具，其设置在精密机械轴系转台上并与精密机械轴系转台可拆卸连接，将待测透镜固定在精密机械轴系转台上并保持待测透镜的几何轴与精密机械轴系转台的转轴相重合；

平行光源，设置在精密机械轴系转台的一侧，为透镜检测提供光源；

反射镜，其设置在精密机械轴系转台下方，将平行光源的光束竖直反射通过精密机械轴系转台及透镜夹具至待测透镜；

自准直仪，其设置在精密机械轴系转台上方，接收透镜透射后的光束并对其进行记录检测。

进一步地，所述透镜夹具包括三爪卡盘与托盘，所述三爪卡盘与精密机械轴系转台可拆卸连接，三爪卡盘的中心与精密机械轴系转台的中心相重合，所述托盘与待测透镜相配合，托盘的中心与三爪卡盘的中心相重合。三爪卡盘将托盘固定在精密机械轴系转台上，使透镜的几何轴与精密机械轴系转台的中心相重合。

优选地，所述精密机械轴系转台为气浮转台，其内设有空气轴承，气浮转台可绕空气轴承转动。

优选地，所述平行光源为平行光管。

优选地，所述自准直仪为数字自准直仪，其内设有CCD图像传感器及分划板。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本申请提供的大透镜偏心测量装置，结构简单，测试方便快捷，透镜夹具适配不同型号的透镜，测量范围广，设备利用气浮转台的高精密度和自准直仪的高精度，对大透镜偏心的测量具有更高的稳定性和重复性。

本申请提供的大透镜偏心测量装置，透镜夹具包括三爪卡盘和托盘，托盘与待测透镜相配合，接触透镜的圆周面，测试过程中托盘与待测透镜的球面无相对运动，不压迫其球面，减少了测试过程中对透镜的损伤。三爪卡盘自带定心功能，与托盘相适应，可检测较大尺寸的透镜，托盘与三爪卡盘相配合，拓宽了测量装置的适用范围。

附图说明

图1是本申请的结构示意图。

图中：1-平行光管，2-反射镜，3-气浮转台，4-三爪卡盘，5-托盘，6-透镜，7-自准直仪。

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所示，本申请提供一种大透镜偏心测量装置，包括精密机械轴系转台、透镜夹具、平行光源、反射镜2和自准直仪7。

精密机械轴系转台包括轴承，精密机械轴系转台支撑待测透镜6，并可绕轴承在水平面内360°旋转。作为一种实施方案，精密机械轴系转台为气浮转台3，其内设有空气轴承，气浮转台3可绕空气轴承转动，气浮转台3的中心与空气轴承的轴线相重合。气浮转台3是主要利用空气轴承来工作的一种转台。空气轴承(又称为气浮轴承)指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承，是一种利用空气弹性势来起支承作用的一种新型轴承。由于空气轴承工作时没有机械接触，磨损程度降到了最低，所以其精度始终保持稳定，只产生最小幅度的振动。

透镜夹具设置在精密机械轴系转台上并与精密机械轴系转台可拆卸连接，将待测透镜6固定在精密机械轴系转台上并保持待测透镜6的几何轴与精密机械轴系转台的转轴相重合。作为一种实施方案，透镜夹具包括三爪卡盘4与托盘5。三爪卡盘4与气浮转台3可拆卸连接，三爪卡盘4的中心与气浮转台3的中心相重合，托盘5与待测透镜6相配合，托盘5的中心与三爪卡盘4的中心相重合。

三爪卡盘4将托盘5固定在气浮转台3上，使透镜6的几何轴与气浮转台3的中心相重合。三爪卡盘4的3个卡爪可同时沿径向移动，实现自动定心和夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等的工件。三爪卡盘4上3个卡爪同时向中心靠近或退出，用以夹紧不同直径的工件。在三个卡爪上换上三个反爪，用来安装直径较大的工件。

平行光源设置在精密机械轴系转台的一侧，为透镜6检测提供光源。本实施方式中，平行光源为平行光管1。

反射镜2设置在精密机械轴系转台下方，将平行光源的光束竖直反射通过精密机械轴系转台及透镜夹具至待测透镜6。

自准直仪7设置在精密机械轴系转台上方，接收透镜6透射后的光束并对其进行记录检测。作为一种优选方案，自准直仪为数字自准直仪，其内设有CCD图像传感器及分划板。自准直仪7与计算机先连接，将记录检测的数据传输至计算机。

本申请提供的大透镜测量装置工作时，先用四维调节调节气浮转台3的水平和俯仰，用千分表打表使气浮转台3的精度达到需要测量的精度要求，通过三爪卡盘4和托盘5将待测透镜固定在气浮转台3上，使透镜的中心轴与气浮转台3的转轴的轴线相重合，再通过气浮转台3的四维调节底座来调节透镜6的位置，通过高精度的自准直仪7找到透镜6所成的焦点像。之后转动气浮转台3，当气浮转台旋转3时，待测透镜6所成的像都做划圆运动，通过计算机数据分析可测出大透镜的偏心差。

本申请中，以高精度的气浮转台3为测定基准轴，将所测大透镜6固定在旋转轴上，当轴系旋转时，所有反射自准像都做划圆运动，测出各球心自准像相对于划圆中心的相对位置，通过计算机经过高效、准确的计算就可得出大透镜的偏心差。

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。

Claims (5)

1.一种大透镜偏心测量装置，其特征在于：包括

精密机械轴系转台，包括轴承，所述精密机械轴系转台支撑待测透镜，并可绕轴承在水平面内360°旋转；

透镜夹具，其设置在精密机械轴系转台上并与精密机械轴系转台可拆卸连接，将待测透镜固定在精密机械轴系转台上并保持待测透镜的几何轴与精密机械轴系转台的转轴相重合；

平行光源，设置在精密机械轴系转台的一侧，为透镜检测提供光源；

反射镜，其设置在精密机械轴系转台下方，将平行光源的光束竖直反射通过精密机械轴系转台及透镜夹具至待测透镜；

自准直仪，其设置在精密机械轴系转台上方，接收透镜透射后的光束并对其进行记录检测。

2.根据权利要求1所述的大透镜偏心测量装置，其特征在于：所述透镜夹具包括三爪卡盘与托盘，所述三爪卡盘与精密机械轴系转台可拆卸连接，三爪卡盘的中心与精密机械轴系转台的中心相重合，所述托盘与待测透镜相配合，托盘的中心与三爪卡盘的中心相重合；

三爪卡盘将托盘固定在精密机械轴系转台上，使透镜的几何轴与精密机械轴系转台的中心相重合。

3.根据权利要求1或2所述的大透镜偏心测量装置，其特征在于：所述精密机械轴系转台为气浮转台，其内设有空气轴承，气浮转台可绕空气轴承转动。

4.根据权利要求1或2所述的大透镜偏心测量装置，其特征在于：所述平行光源为平行光管。

5.根据权利要求1或2所述的大透镜偏心测量装置，其特征在于：所述自准直仪为数字自准直仪，其内设有CCD图像传感器及分划板。