[发明专利]一种测量方法

说明书

本发明适用于物镜系统相对位置关系的测量领域，公开了一种测量方法，用于测量物镜系统元件的相对位置，物镜系统包括主框架、组件框架和元件，测量方法包括以下步骤：建立组件框架坐标系与主框架坐标系的相对位置关系；建立元件坐标系与组件框架坐标系的相对位置关系；根据组件框架坐标系与主框架坐标系的相对位置关系以及元件坐标系与组件框架坐标系的相对位置关系换算得到元件坐标系与主框架坐标系的相对位置关系；该测量方法可以在不进行物镜整体集成的情况下获取集成后元件坐标系在物镜系统主框架坐标系中的位置，可以大幅缩减装配的任务量，降低装配过程中损坏光学元件的风险。

技术领域

本发明涉及物镜系统相对位置关系的测量技术领域，尤其涉及一种用于测量物镜系统元件的相对位置的测量方法。

背景技术

对于物镜系统而言，元件位置偏差会对成像效果和波相差产生很大的影响，为了保证物镜系统的成像质量，需要保证物镜系统内部元件的相对位置偏差在允许的范围内，因此需要对物镜系统内部元件的位置进行测量，再根据测量结果对元件位置进行精密调整。对于离轴非球面物镜光学系统来讲，由于光学元件多，物镜系统内部结构复杂，要实现离轴非球面光学元件的安装定位、精确位置测量有很大困难。为了实现离轴非球面元件相对位置精确测量，需要一种行之有效的离轴非球面元件高精度空间定位测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量方法，其可以在不进行物镜整体集成的情况下获取集成后元件坐标系在物镜系统主框架坐标系中的位置。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

一种测量方法，用于测量物镜系统元件的相对位置，所述物镜系统包括主框架、组件框架和元件，所述测量方法包括以下步骤：

步骤S10：建立组件框架坐标系与主框架坐标系的相对位置关系；

步骤S20：建立元件坐标系与组件框架坐标系的相对位置关系；

步骤S30：根据组件框架坐标系与主框架坐标系的相对位置关系以及元件坐标系与组件框架坐标系的相对位置关系换算得到元件坐标系与主框架坐标系的相对位置关系。

优先地，所述步骤S10中建立组件框架坐标系与主框架坐标系的相对位置关系的具体实施方式为：

步骤S11：将组件框架装配到主框架上，并测量主框架的定位基准，建立主框架坐标系；

步骤S12：测量组件框架的定位基准，建立组件框架坐标系，并获取组件框架坐标系在主框架坐标系中的位置Pos_ZJ。

优先地，所述步骤S11中测量主框架的定位基准，建立主框架坐标系的具体实施方式为：

定义主框架的第一定位基准面、第二基准定位面和第三基准定位面，并通过激光跟踪仪分别测量第一定位基准面的位置、第二基准定位面的位置和第三基准定位面的位置；

根据第一定位基准面的位置、第二基准定位面的位置和第三基准定位面的位置确定主框架坐标系的位置。

优先地，所述步骤S11中测量主框架的定位基准，建立主框架坐标系的具体实施方式为：

在主框架配置三个以上定位基准球，并通过激光跟踪仪测量所述定位基准球的球心位置、以及根据测量得到的球心位置确定主框架坐标系。

优先地，所述建立组件框架坐标系的具体实施方式和建立主框架坐标系的具体实施方式相同。

优先地，所述步骤S20中建立元件坐标系与组件框架坐标系的相对位置关系的具体实施方式为：

步骤S21：将元件装配到组件框架上，并测量组件框架的定位基准，建立组件框架坐标系；

步骤S22：测量元件的定位基准，建立元件坐标系，并获取元件坐标系在主框架坐标系中的位置Pos_YJ。