大多數(shù)的
光學實驗室,對采用平行光管的透射式定心工具比較熟悉,但這種方法有很大的局限性。首先,這種測量不適用于非球面、柱面和拋物面的
鏡頭。然而動態(tài)
激光反射系統(tǒng)可以應用于任何光學表面。其次,基于平行光管的對準儀需要隨測量對象的變換經(jīng)常改變物鏡,使得測量成本非常高昂。標準的平行光管使用低強度的白光
光源,在大部分增透膜表面的反射率很低,特別是V 型鍍膜。激光反射系統(tǒng)則不存在此類問題。在此簡單得介紹下激光反射式定心方式。
? PIq/[tk 激光反射式定心與裝配工作臺(定心儀),用于精密與超精密鏡頭組的裝配,以提高裝配和檢測精度。定心儀可以將多元件系統(tǒng)的裝配、測量、檢測等過程緊密地聯(lián)系在一起。在裝配過程中,操作者可以獲得光學對準信息的反饋,用標準光學測量模塊可以測到的最小傾斜值達到2弧秒,中心定位的精度可以達到小于0.5微米。
bIvF5d>9#K [G.4S5FX.] 工作原理
S7|6dwQ& 定心儀的結(jié)構(gòu)大致分成兩部分,光學模塊和回轉(zhuǎn)樣品臺。
-|1H-[Y( 光學模塊包括光源和探測器。采用激光作探測源,
激光器的
波長可以根據(jù)被測對象,選擇可見或紅外光。激光通過固定
焦距的鏡頭,入射到被測鏡頭的上表面或下表面,由鏡頭表面反射回來的光聚焦在探測器,形成測量反饋光斑。
[{s 1=c 回轉(zhuǎn)樣品臺的基座是一個空氣軸承轉(zhuǎn)臺,具有可調(diào)傾斜的自對心夾具,可以調(diào)整被測的
透鏡,使其外殼機械軸與測量光束共軸。
5,Q3#f~! 光學模塊發(fā)出一束聚焦的激光光束,這束光束與空氣軸承的旋轉(zhuǎn)軸是精確對心的。
O~p@87aq 光學模塊發(fā)出了一束聚焦的光束由測量樣品表面反射后,
成像在CCD靶面上。如果被測表面恰好在中心,反射的光束在觀察界面產(chǎn)生一個在中心固定不改變位置的光斑。若測量的表面不在理想的中心,反射光束的光軸會和理想的中心軸線間產(chǎn)生一個夾角,在觀察界面上的反射光斑就會偏離中心位置。 旋轉(zhuǎn)空氣軸承,這個偏心的光斑就會圍繞著CCD的中心旋轉(zhuǎn)。在觀察界面看到的反射光斑軌道半徑,與樣品的傾斜程度成比例,而與它的曲率半徑?jīng)]有關系。
^*6So3 ]1 V,_^D bHJKX>@{ 聚焦光束將從被測鏡面反射回CCD后完成測量。由于激光光束是聚焦的,反射光束可以任意選擇共焦光束或普通光束。圖1和圖2是普通光束和共焦光束反射的示意圖。通過利用任意一種反射光束,定心儀可以測量的鏡片的曲率范圍可以從±2mm到無窮大。
\BRxdK' 0n FEPMO 在CCD接收到反射光束行成的圓形路徑之后,通過
軟件進行測量這一圓形的直徑,并進行中心位置的測量和計算,然后將數(shù)據(jù)反饋給操作者。
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