[发明专利]透镜基于定心加工的误差分离方法

摘要

本发明涉及一种透镜基于定心加工的误差分离方法，搭建光学系统：通过光学系统寻找透镜的两个球面的球心自准直像，旋转车床回转轴并粗调姿态控制工装，使两个球心像晃动量较小；通过CCD相机配合PC机捕获计算两球心像的晃动量；将两球心像的晃动量带入公式计算出透镜的偏心量和倾斜量；精调姿态控制工装，直至使得透镜的偏心量和倾斜量都在设计指标范围以内；为了解决现有的透镜定心加工方法针对薄透镜不够准确的技术问题，本发明通过对光学元件的偏心量和倾斜量的分离计算，可以在线检验光学元件定心加工能否满足设计指标的要求，提高透镜的精度。

主权项

一种透镜基于定心加工的误差分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1】搭建光学系统：光学系统包括车床回转轴、姿态控制工装、镜框、内调焦望远镜、CCD相机以及PC机所述姿态调整工装设置在车床回转轴上，所述镜框设置在姿态调整工装的一端，所述内调焦望远镜位于镜框的出射窗口的正前方，且内调焦望远镜的另一端通过CCD相机与PC机连接；镜框内固定有透镜；透镜的A面朝向内调教望远镜，透镜的B面朝向车床回转轴；2】通过内调焦望远镜寻找透镜的两个球面的球心自准直像，旋转车床回转轴并粗调姿态控制工装，使两个球心像晃动量较小；3】通过CCD相机配合PC机捕获计算两球心像的晃动量(Da，Db)；4】将两球心像的晃动量(Da，Db)带入公式计算出透镜的偏心量和倾斜量；倾斜量θ＝[Da/(2*Loa)]*206265＝[Db/(2*Lob)]*206265；偏心量Δ＝θ*(Lob+Rb+d)其中：Lab＝a球心距‑b球心距‑透镜中心厚度d；a球心距＝A面的曲率半径R_a；b球心距＝B面球心像的位置L，根据透镜的类型通过以下几种方式确定：平凸透镜的B面球心像的位置L：平凹透镜的B面球心像的位置L：双凸透镜的B面球心像的位置L：双凹透镜的B面球心像的位置L：正弯月透镜的B面球心像的位置L：负弯月透镜的B面球心像的位置L：R_b为透镜B面的曲率半径，R_a为透镜A面的曲率半径，N为透镜材料折射率，d为透镜中心厚度；Loa为球心a到两球心晃动包络线交点o的距离；Lob为球心b到两球心晃动包络线交点o的距离；Loa+Lob＝Lab5】精调姿态控制工装，调整原则是：优先调整偏心量和倾斜量中数值较大的，若偏心量和倾斜量数值相当，优先调整倾斜量；调整方法是：通过调整姿态控制工装的上下、左右平移来控制偏心量；通过调整姿态控制工装的俯仰、方位来控制倾斜量；6】重复步骤5】直至，使得透镜的偏心量和倾斜量都在设计指标范围以内；7】此时透镜的光轴已经确定，即透镜光轴和车床回转轴中心重合。