北京理工大学 光电学院光学测量研究中心, 北京 100081
研制了一种基于共焦轴向层析定焦、自准直横向定焦的共焦自准直中心偏测量装置。利用共焦探测模块对被测球面镜的球心和顶点位置进行定焦, 从而测得被测球面镜的曲率半径; 利用光路自准直方法探测被测镜旋转过程中反射光在探测面上的路径获得被测镜的偏心量, 结合偏心量和曲率半径计算得出中心偏。与传统中心偏测量装置相比, 所提测量装置可以同时测得曲率半径和中心偏, 避免了重复装卡引入的测量误差, 有效地提高了测量精度、简化了测量过程、降低了测量成本。实验结果表明测量装置的中心偏重复测量不确定度可达0.065″。
光学测量 共焦层析 自准直定心 中心偏测量 optical measurement confocal sectioning self-collimation centering decentration measurement
1 上海卫星工程研究所, 上海 200240
2 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
传统的光学测量定中心法受限于光源、转台大小和装调误差传递性而不适用于大口径、多透镜光学系统的装调,为此本文提出了使用三坐标测量仪接触式测定透镜中心的精密机械测量法.介绍了使用三坐标测量仪测量大口径透镜中心偏的原理,即在测量透镜上表面与基准轴等距离各点坐标的基础上拟合得到透镜光轴与基准轴的夹角,从而解算出透镜的中心偏.通过大口径长焦距镜头的装调对该方法进行了检验.检验结果表明:该透镜的装调偏差为6.47″,重复性误差为(1.16×10-4)″.该方法将光学测量变为机械测量,利于装调,可在保证装调精度的同时简化装调难度,提升装调效率,满足大口径多透镜光学系统对高精度装调的要求.
光学装校 中心偏测量 透镜定中心 光轴一致性 三坐标测量仪 optical assembly off-centering measurement lens centering coaxiality three Coordinate Measuring Machine(CMM)
洛阳电光设备研究所生产部，河南 洛阳 471009
介绍了一种卡塞格林红外光学系统的装调方法。利用中心偏测量仪完成主次镜的装调，利用定心车的工艺完成红外目镜组的定心车削，然后在中心偏测量仪上完成主次镜和目镜组的组合装调。由于该系统采用的是线列探测器，因此采用一个外置摆镜，使摆镜以固定频率摆动，使目标源在探测器上形成了一幅完整的图像，从而可以很方便的完成探测器的装调。采用本方法，完成了一台该光学系统的装调，并测量了光学系统的等效噪声温差和最小可分辨温差，均达到了技术指标要求。
光学 装调 卡塞格林 线列探测器 中心偏测量仪 optics alignment Cassegrain linear detector optics centration error measuring instrument
光学中心偏测量在光学系统的检测和装校中具有重要的意义。为消除被测件在测量仪器上的安装定位过程带来的误差,必须对直接测量的数据进行修正。光轴拟合就是对测量数据的优化和修正的过程。提出一种光轴拟合的数学模型,该数学模型结合了解析方法和数值分析方法,考虑了中心偏测量的实际情况,在严格的数学模型基础上做了合理的简化,使光轴的拟合问题最终转化为对线性方程组的求解。拟合方法最终采用了长于矩阵运算的Matlab编程实现。实践证明,数据优化的效果明显,运算速度快,可以适应测量者的一些特殊的优化要求,对同一被测件的两次测量数据优化结果进行比较,重复性好。
光学中心偏测量 光轴拟合 优化轴 最小二乘法 optical measurement of decentration optical axis fitting optimal axis method of least square Matlab Matlab
