[发明专利]衍射元件的计算机辅助对心装校装置及方法

权利要求书

1.一种衍射元件的计算机辅助对心装校装置，其特征在于，所述装置包括：车床主轴、位置传感器、卡盘、专用夹具、驱动器、螺纹压圈、镜座、硅胶、衍射元件、车床导轨、车刀、对心检测单元组成对心装校装置，对心检测单元包括分化板、超长工作距显微物镜、光源、半反半透镜、CCD相机、CCD成像透镜组、计算机、十字标记；其中：

位置传感器，安置于卡盘中心位置，位置传感器用于记录卡盘中心位置实时变化值；

卡盘，与车床主轴同轴线安装，卡盘具有一个与主轴线垂直的垂直面；

专用夹具，由卡盘的四个爪夹持在卡盘中间的位置，专用夹具的底端面靠在卡盘的垂直面上，专用夹具的上端面与镜座一端的螺纹连接；

四个驱动器，均匀布置在卡盘的圆柱面上，用以驱动卡盘；

螺纹压圈，与镜座通过自身螺纹旋紧，将衍射元件固定在镜座和压圈之间；

硅胶，注在镜座径向的孔里；

车床导轨，在主轴的下方，且与主轴平行；

十字标记，利用车刀浮雕在衍射元件的表面同心圆的中心；

超长工作距显微物镜、分化板、半反半透镜、光源、CCD成像透镜组、CCD相机与车床主轴同轴线且依次安装在车床导轨上；

超长工作距显微物镜，放置于衍射元件附近，用于观测分化板上十字图形经衍射元件的衍射面反射的像、以及衍射元件中心的十字标记；

分化板上有十字图形，该十字图形被超长工作距显微物镜投影到衍射元件衍射面上，并被衍射面反射后成像在CCD相机，通过成像情况判断衍射元件的衍射面是否精确定位在长工作距显微物镜的焦面上；

半反半透镜，将光源的照明光反射到分化板和衍射元件上；

CCD成像透镜组，将超长工作距显微物镜观测到的像投影到CCD相机上；

计算机，分别与四个驱动器连接，用于微量控制卡盘在水平和垂直方向的位移，以改变衍射元件上十字标记相对于主轴轴线的位置；

计算机，连接位置传感器，读取位置传感器反馈的卡盘中心位置实时变化值自动调节卡盘，调节到所需实时变化值范围内之后自动停止；

计算机的端口与CCD相机的端口连接；CCD相机单帧采集衍射元件上的十字标记旋转一圈N个位置的图像信息并传送给计算机，计算机经过图像处理得出衍射元件上十字标记旋转一圈的轨迹半径值，并自动求出对心偏差值，N为整数。

2.如权利要求1所述的衍射元件的计算机辅助对心装校装置，其特征在于，所述卡盘是电动内球头四爪卡盘。

3.如权利要求1所述的衍射元件的计算机辅助对心装校装置，其特征在于，所述衍射元件具有一基底面，所述基底面的面形为平面、球面、非球面中的一种。

4.一种衍射元件的计算机辅助对心装校的方法，其特征在于，所述对心的步骤如下：

步骤S1：通过光刻技术在衍射元件中心加工出用于对心的十字标记，所述十字标记不影响成像且不会产生杂散光；

步骤S2：将镜座径向打孔，并通过孔注硅胶和安装螺纹压圈的方式，将中心有十字标记的衍射元件固定到镜座中，镜座径向留有车削余量；

步骤S3：将带衍射元件的镜座用专用夹具固定在卡盘上；

步骤S4：同时利用位置传感器将卡盘的中心位置实时变化的中心位置数据反馈给计算机；同时计算机根据中心位置数据和对心偏差值发出指令自动调节卡盘，用以改变衍射元件的位置，使十字标记的中心逐渐移到主轴上，同时对心检测单元仍在自动检测衍射元件中心的十字标记与主轴的对心偏差，如果不满足公差要求卡盘继续自动调节，如果满足公差要求卡盘的自动调节停止；

步骤S5：将带有衍射元件的镜座装入镜筒。

5.如权利要求所述的衍射元件的计算机辅助对心装校方法，其特征在于，所述衍射元件具有一基底，所述基底的面形为平面、球面或非球面中的一种。