CN209295923U - 一种光学镜片柱面角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学镜片柱面角度测量装置，包括：测量平台、激光器、角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器；角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器设置在测量平台上；角度旋转夹具包括支架、旋转盘和刻度盘；旋转盘通过支杆设置在支架上，支杆与支架固定连接，支杆与旋转盘活动连接，旋转盘以支杆为中心轴旋转；刻度盘为环状结构，刻度盘上设置有刻度，旋转盘设置在刻度盘内；镜片安装在定位夹具上，定位夹具上设置有基准台，基准台与镜片接触的一面与水平面之间的夹角为0°；激光器设置在角度旋转夹具上，激光器发射的激光束经镜片反射后到达光电信号转换器。通过上述方式，本实用新型测量操作简便，能有效提高测量效率。

Description

一种光学镜片柱面角度测量装置

技术领域

本实用新型涉及镜片测量技术领域，特别是涉及一种光学镜片柱面角度测量装置。

背景技术

光学镜片广泛应用于激光设备中，基于安全等多方面的考虑，用于激光设备的光学镜片内需要安装半导体芯片。在光学镜片内安装半导体芯片，需要在光学镜片内设置安装孔，而在安装光学镜片时需要在光学镜片上设置一个安装平面(如图1所示)，即在圆形光学镜片的柱面上设置一个平面，便于在安装时对光学镜片的固定。

为了芯片能够快速有效的验证，能够完成光学镜片的安装设置，需要测量安装孔与安装平台之间的夹角(如图2所示的A)，即光学镜片的柱面角度。现有的测量方式为使用带编程功能的2.5D或3D投影测量设备，采用投影方式进行测量。投影测量设备的价格昂贵，利用投影方式对此角度进行测量，投资大、成本高，且需要占用比较长的时间进行设置，操作复杂，测量效率较低。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种光学镜片柱面角度测量装置，测量操作简便，能有效提高测量效率。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光学镜片柱面角度测量装置，包括：测量平台、激光器、角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器；所述角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器设置在所述测量平台上，所述角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器呈三角形设置；

所述角度旋转夹具包括支架、旋转盘和刻度盘；所述旋转盘通过支杆设置在所述支架上，所述支杆与支架固定连接，所述支杆与旋转盘活动连接，所述旋转盘以支杆为中心轴旋转；所述刻度盘为环状结构，所述刻度盘上设置有刻度，所述旋转盘设置在所述刻度盘内，所述旋转盘的中心轴与刻度盘的中心轴重合；

所述镜片安装在定位夹具上，所述定位夹具上设置有基准台，所述基准台与镜片接触的一面与水平面之间的夹角为0°；

所述激光器设置在所述角度旋转夹具的旋转盘上，所述激光器发射的激光束经镜片反射后到达所述光电信号转换器。

优选的，所述激光器为半导体激光器或氦氖激光器中的一种。

优选的，所述测量装置还包括激光准直器，所述激光准直器位于所述激光器与镜片之间，所述激光器发射的激光束依次经过激光准直器和安装在定位夹具上的镜片。

优选的，所述旋转盘上设置有固定孔，所述旋转盘的固定孔内设置有螺纹。

优选的，所述刻度盘上的刻度范围为0°～360°。

优选的，所述角度旋转夹具还包括手柄，所述手柄设置在所述旋转盘上远离激光器的一面。

优选的，所述定位夹具为三爪夹具，所述三爪夹具为中空结构，所述三爪夹具上的三个卡爪两两之间的夹角为120°，所述基准台设置在三爪夹具上。

优选的，所述三爪夹具为环状结构，所述三爪夹具上设置有两个角度微调旋钮，所述角度微调旋钮设置在所述三爪夹具的径向面上。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：

提供了一种光学镜片柱面角度测量装置，将激光器固定在角度旋转夹具上通过旋转以得到合适的入射角度，将镜片固定在定位夹具上，通过基准台来使得镜片为水平放置，光电信号转换器接收到由镜片反射的反射光后经过计算得出所需测量的角度值，通过该测量装置进行测量操作简便，能有效提高测量效率。

附图说明

图1是待测量光学镜片的示意图。

图2是光学镜片待测角度的示意图。

图3是本实用新型一种光学镜片柱面角度测量装置的示意图。

图4是本实用新型一种光学镜片柱面角度测量装置中角度旋转夹具的示意图。

图5是本实用新型一种光学镜片柱面角度测量装置中三爪夹具的示意图。

附图中标记说明；

测量平台1；

激光器2；

角度旋转夹具3、支架31、旋转盘32、固定孔321、刻度盘33、支杆34、手柄35；

三爪夹具4、卡爪41、角度微调旋钮42、基准台43；

光电信号转换器5；

镜片6、安装孔61、安装平面62；

激光准直器7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅附图，一种光学镜片柱面角度测量装置，包括：测量平台1、激光器2、角度旋转夹具3、定位夹具和光电信号转换器5，角度旋转夹具3、定位夹具和光电信号转换器5呈三角形设置在测量平台上。光电信号转换器5通过固定座设置在测量平台上，固定座图中为示出，可以是常见的固定架。还可以在光电信号转换器5上连接显示屏，将测量结果直接显示在显示屏上，便于操作人员的观察与记录。

镜片6安装在定位夹具上，定位夹具上设置有基准台43，基准台43与镜片 6接触的一面与水平面之间的夹角为0°。由于镜片6的柱面上本身就有一个安装平面62，可以直接将镜片6立在定位夹具上固定。而在固定镜片6的过程中，可以将镜片6的平面柱面与基准台43接触，也就是将镜片6直接竖直立在基准台43上，再通过定位夹具的其他定位机构对镜片6进行定位。将基准台43与镜片6接触的一面(上表面)设置为平面，可有效保证安装平面62是水平放置的，这样在后面的计算过程中可以简化计算。

定位夹具可以为三爪夹具4，三爪夹具4为中空环状结构，其为两个环状的夹持件，两个夹持件之间可旋转。三爪夹具4上的三个卡爪41两两之间的夹角为120°，基准台43设置在三爪夹具4上。三爪夹具4上设置有两个角度微调旋钮42，角度微调旋钮42设置在三爪夹具4的径向面上，通过角度微调旋钮 42来调整三个卡爪41的开合。三爪夹具4设置为环状结构，使得镜片6可以竖直放置在基准台43上，通过角度微调旋钮42可以调节对镜片6夹持的松紧程度，提高稳定性。

角度旋转夹具3包括支架31、旋转盘32和刻度盘33。旋转盘32通过支杆 34设置在支架31上，支杆34与支架31固定连接，支杆34与旋转盘32活动连接，旋转盘32可以以支杆34为中心轴做旋转运动，通过旋转旋转盘32来改变激光器2的固定角度，从而实现激光管输出的激光的入射到镜片6上的角度。刻度盘33上设置有刻度，刻度盘33上的刻度范围可以为0°～360°，这样的角度范围最广。

刻度盘33为环状结构，旋转盘32设置在刻度盘33内，旋转盘32的中心轴与刻度盘33的中心轴重合，即旋转盘32与刻度盘33同轴设置，激光器2设置在角度旋转夹具3的旋转盘32上，在旋转盘32旋转时可以直接读出激光与水平面或竖直面的夹角，方便快捷。

为了便于旋转盘32的旋转，角度旋转夹具3还包括手柄35，手柄35设置在旋转盘32上远离激光器2的一面，即手柄35与激光器2分别设置在旋转盘 32的两面，手柄35的设置可以方便操作人员进行旋转盘32的旋转。

激光器2设置在角度旋转夹具3的旋转盘32上，可以通过其他多种固定装置或固定方式将激光器2固定在旋转盘32上，如通过粘结剂将激光器2粘在旋转盘32上。为了能够适用于不同的激光器2，且便于激光器2的安装与拆卸，可以在旋转盘32上设置有固定孔321，旋转盘32的固定孔321内设置有螺纹，这样可以通过螺纹连接来固定激光器2。例如，在激光器2上也设置螺纹孔，将其与旋转盘32通过螺栓固定；又例如，将激光器2安装在带有凹槽的固定块上，在固定块上开设螺纹孔，再将固定块旋转盘32通过螺栓固定。

激光器2可以选用半导体激光器或氦氖激光器中的一种，通过激光器2获得稳定光源输出。为了提高入射光的光束质量，测量装置还可以包括激光准直器7，激光准直器7由一系列透镜组成的透镜组，可调节输出光的光斑大小，以便能够获得能量足够集中的一束光线，且光束的光斑大小合适。激光准直器7 位于激光器2与镜片6之间，激光器2发射的激光束依次经过激光准直器7和安装在定位夹具上的镜片6，激光束经镜片6反射后到达光电信号转换器5，如图3中箭头方向所示。

在实际测量时，将镜片6放置在基准台43上，通过定位夹具进行定位，使镜片6的平面柱面紧贴着指基准台43，然后调节角度旋转夹具3使激光管对镜片6零件的入射光以某一角度入射到镜片6的安装孔61中，经过镜片6的反射后，照射到光电信号转换器5上，其可以动识别反射光在光电信号转换器5上的偏转距离，结合入射角度进行相应计算，并换算成角度值输出，从而完成柱面角度的测量。

上述的计算中的计算公式为θ＝90°+0.5x(α-arctg(H/L))，其中，θ为待测角度(柱面角度)，α为激光器与水平面夹角的角度，H为安装孔到光电信号转换器的竖直距离，L为安装孔到光电信号转换器的水平距离。

该光学镜片柱面角度测量装置利用光的反射原理，结合镜片的柱面的特殊形状(平面柱面)，使镜片竖直立在固定位置，再通过固定方向的入射光，经过不同角度的反射位置反射后，通过相应计算完成测量操作。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于，包括：测量平台、激光器、角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器；所述角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器设置在所述测量平台上，所述角度旋转夹具、定位夹具和光电信号转换器呈三角形设置；

所述角度旋转夹具包括支架、旋转盘和刻度盘；所述旋转盘通过支杆设置在所述支架上，所述支杆与支架固定连接，所述支杆与旋转盘活动连接，所述旋转盘以支杆为中心轴旋转；所述刻度盘为环状结构，所述刻度盘上设置有刻度，所述旋转盘设置在所述刻度盘内，所述旋转盘的中心轴与刻度盘的中心轴重合；

所述镜片安装在定位夹具上，所述定位夹具上设置有基准台，所述基准台与镜片接触的一面与水平面之间的夹角为0°；

所述激光器设置在所述角度旋转夹具的旋转盘上，所述激光器发射的激光束经镜片反射后到达所述光电信号转换器。

2.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述激光器为半导体激光器或氦氖激光器中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述测量装置还包括激光准直器，所述激光准直器位于所述激光器与镜片之间，所述激光器发射的激光束依次经过激光准直器和安装在定位夹具上的镜片。

4.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述旋转盘上设置有固定孔，所述旋转盘的固定孔内设置有螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述刻度盘上的刻度范围为0°～360°。

6.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述角度旋转夹具还包括手柄，所述手柄设置在所述旋转盘上远离激光器的一面。

7.根据权利要求1所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述定位夹具为三爪夹具，所述三爪夹具为中空结构，所述三爪夹具上的三个卡爪两两之间的夹角为120°，所述基准台设置在三爪夹具上。

8.根据权利要求7所述的一种光学镜片柱面角度测量装置，其特征在于：所述三爪夹具为环状结构，所述三爪夹具上设置有两个角度微调旋钮，所述角度微调旋钮设置在所述三爪夹具的径向面上。