新型透射式鏡片中心偏測量裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型透射式鏡片中心偏測量裝置及 測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光學冷加工工藝中，鏡片中心偏是一項重要指標，鏡片的中心偏直接影響到光 學系統(tǒng)的成像質(zhì)量，因此，必須嚴格控制光學系統(tǒng)中每一片鏡片的中心偏，也就是說檢測鏡 片中心偏是光學冷加工工藝中的一道必檢工序。
[0003] 由于透射式鏡片中心偏測量裝置較之反射式鏡片中心偏測量裝置具有使用方便、 效率高的優(yōu)點；因此，目前光學生產(chǎn)單位大量采用透射式鏡片中心偏測量裝置而很少采用 反射式中心偏測量裝置。
[0004] 目前市場上透射式鏡片中心偏測量裝置是利用測量顯微鏡來測量待測鏡片焦面 像跳的大小，再根據(jù)待測鏡片光學參數(shù)算出其中心偏角量，其優(yōu)點是裝置簡單、明了，缺點 是檢測范圍受裝置導(dǎo)軌長度限制，不能檢測長焦鏡片，為了能夠檢測出長焦鏡片的中心偏， 在實際檢測過程中往往采取在待測鏡片后面增加一片輔助鏡片，使待測鏡片與輔助鏡片組 成的鏡組的焦距在裝置檢測范圍內(nèi)，由于增加了輔助鏡片，系統(tǒng)光學參數(shù)發(fā)生了變化，需要 嚴格計算，與此同時，還需要準確測出輔助鏡片與待測鏡片組合的鏡組的光學參數(shù)，操作起 來很復(fù)雜，另一方面，不同的待測鏡片需要不同的輔助鏡片。
[0005] 近年來，市場上出現(xiàn)了另一種透射式鏡片中心偏測量裝置，該裝置不再局限于測 量待測鏡片焦面處的像跳大小，而是根據(jù)幾何學知識，測出等腰三角形的底與高的長度，再 算出其頂角大小，具體為測出待測鏡片與測量顯微鏡物鏡之間的距離，再測出該位置的像 跳大小，這樣就可以算出待測鏡片中心偏大小，此時檢測出來的中心偏是角量。這種測量裝 置增加了檢測范圍，但是該裝置的分辨率不固定，另一方面，受待測鏡片及顯微鏡的光學參 數(shù)的制約，還是有一些鏡片無法檢測。
[0006] 以上兩種中心偏檢測裝置均采用光學玻璃分劃板，因此檢測時需要先對測量顯微 鏡進行視差校正，否則影響測量精度；另一方面，這些裝置分劃刻尺一般都是暗分劃，如果 檢測環(huán)境過暗，不易讀數(shù)，特別是在暗室中更難操作。
[0007] 綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中透射式中心偏測量裝置的上述技術(shù)缺陷是本領(lǐng)域 技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供了一種新型透射式鏡片中心偏測量裝置及測量方法，即高分辨率且分 辨率固定、測量范圍廣、無視差、對環(huán)境亮度無要求的鏡片中心偏測量裝置。
[0009] 本發(fā)明提供了一種新型透射式鏡片中心偏測量裝置，如圖2示，依次包括內(nèi)調(diào)焦 變焦組件、待測鏡片和高精度測角儀，三者光軸共軸，其中：
[0010] 所述內(nèi)調(diào)焦變焦組件包括依次順序沿軸向設(shè)置的光源（10)、目標（20)、平行光管 準直鏡（30)、準直鏡（40)、固定鏡頭（50);所述高精度測角儀包括依次順序沿軸向設(shè)置的 準直鏡（70)、CCD (80)和帶電子刻尺的LCD (90);
[0011] 其中，所述光源（1〇)、目標（20)、平行光管準直鏡（30)、準直鏡（40)、固定鏡頭 (50)、待測鏡片（60)、準直鏡（70)和CCD(80)均順序沿軸向方向上設(shè)置。
[0012] 需要說明的是，帶電子刻尺的LCD (90)實際上是安裝在CCD (80)上的顯示屏結(jié)構(gòu)； 如圖2所示，帶電子刻尺的LCD (90)其與CCD (80)電連接，其也是嵌入在光路系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié) 構(gòu)構(gòu)造，其實際上也是光路系統(tǒng)的其他器件是共軸的。
[0013] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述光源（10)、所述目標（20)、所述平行光管準直 鏡（30)、所述準直鏡（40)和所述固定鏡頭（50)組成一內(nèi)調(diào)焦變焦系統(tǒng)；
[0014] 所述光源（10)、所述目標（20)、所述平行光管準直鏡（30)、所述準直鏡（40)和所 述固定鏡頭（50)組成一內(nèi)調(diào)焦變焦系統(tǒng)；
[0015] 所述光源（10)照亮所述目標（20)，目標（20)處于所述平行光管準直鏡（30)焦 面；所述準直鏡（40)用于沿軸向移動；所述固定鏡頭（50)固定不動；所述待測鏡片（60) 用于置于光路中，軸向移動所述準直鏡（40)直至所述帶電子刻尺的LCD(90)上清晰出現(xiàn)目 標（20)的像為止；所述待測鏡片（60)用于旋轉(zhuǎn)一周，從帶電子刻尺的LCD(90)上讀出目標 (20)的像所略過的軌跡的半徑大小即為待測鏡片的中心偏大小。
[0016] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述準直鏡（40)可沿所述軸向方向上移動，且其 他光學件固定不動；所述目標（20)用于經(jīng)平行光管準直鏡（30)、準直鏡（40)、固定鏡頭 (50)光學件所成的像從無限遠到有限遠變化，從而產(chǎn)生無限遠到有限遠變化的目標。
[0017] 所述準直鏡（70)、CXD (80)和帶電子刻尺的IXD (90)構(gòu)成一高精度測角儀且其分 辨率固定不變。
[0018] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述帶電子刻尺的LCD(90)上設(shè)置有十字交叉電 子刻度線。
[0019] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述CCD(SO)為高解析度視頻采集設(shè)備。
[0020] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述待測鏡片(60)為長焦或中焦或短焦鏡片。
[0021] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述準直鏡（40)用于沿軸向移動；且所述固定鏡 頭（50)固定在軸向上。
[0022] 優(yōu)選的，作為一種可實施方案，所述待測鏡片（60)用于沿所述軸向方向旋轉(zhuǎn)。
[0023] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種測量方法，應(yīng)用上述新型透射式鏡片中心偏測量裝 置實施，包括如下操作步驟：
[0024] 步驟一、所述光源（10)、所述目標（20)、所述平行光管準直鏡（30)、所述準直鏡 (40)、所述固定鏡頭（50)構(gòu)成了所述內(nèi)調(diào)焦變焦組件；將待測鏡片（60)置于光路中，通 過在所述軸向方向上移動所述準直鏡（40)直至所述目標（20)清晰成像于帶電子分劃的 LCD (90)上；
[0025] 步驟二、旋轉(zhuǎn)所述待測鏡片（60)，在旋轉(zhuǎn)待測鏡片（60)過程中，在帶電子分劃的 IXD (90)上可以觀察到一個近似圓形軌跡；
[0026] 步驟三、確定所述圓形軌跡的半徑為所述待測鏡片(60)的中心偏角度值。
[0027] 本發(fā)明的有益效果包括：
[0028] 1、在本發(fā)明實施例提供的新型透射式鏡片中心偏測量裝置，采用測角儀而不是測 量顯微鏡來測量待測鏡片中心偏大小，用測角儀可以直接測量鏡片中心偏角量，無需進行 換算，并且測角儀測角精度高、分辨率固定；
[0029] 2、采用內(nèi)調(diào)焦變焦組件給待測鏡片提供目標，擴展了裝置測量范圍，可以兼顧長 焦、中焦、短焦鏡片；
[0030] 3、利用測角儀與內(nèi)調(diào)焦變焦組件來檢測鏡片中心偏，操作簡單，不需要額外增加 輔助鏡頭；
[0031] 4、采用電子分劃刻尺，電子分劃刻尺無視差，刻尺本身發(fā)光，對檢測亮度環(huán)境無要 求；
【附圖說明】
[0032] 圖1為測量鏡片中心偏一般光路原理示意圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明提供的一種新型透射式鏡片中心偏測量裝置的光路原理示意圖；
[0034] 圖2中的附圖標記：
[0035] 光源10 ;目標20 ;平行光管準直鏡30 ;準直鏡40 ;固定鏡頭50 ;待測鏡片60 ;準直 鏡70 ;(XD80 ;帶電子刻尺的IXD90 ;
[0036] 圖3為本發(fā)明中IXD90電子分劃刻線示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038] 如圖2所示，在上述新型透射式鏡片中心偏測量裝置的具體結(jié)構(gòu)中，裝置依次包 括內(nèi)調(diào)焦變焦組件、待測鏡片和高精度測角儀，三者光軸共軸。
[0039] 其中，所述光源10、目標20、平行光管準直鏡30、準直鏡40、固定鏡頭50、待測鏡片 60、準直鏡70和(XD80均順序沿軸向方向上設(shè)置；
[0040] 其中，所述光源（10)、所述目標（20)、所述平行光管準直鏡（30)、所述準直鏡（40) 和所述固定鏡頭（50)構(gòu)成成一內(nèi)調(diào)焦變焦系統(tǒng)；
[0041] 其中，所述準直鏡70、(XD80和帶電子刻尺的IXD90構(gòu)成一高精度測角儀；
[0042] 下面對上述新型透射式鏡片中心偏的結(jié)構(gòu)原理以及研發(fā)過程做一下闡述：
[0043] 眾所周知，鏡片中心偏一種比較直觀的理解就是