[其他]一种光电定心及测量装置

说明书

本发明是一种定中心检测透镜偏心差的装置。主要是为了提高光电定心法的灵敏度与精度。其主要技术特征是采取分光调制的方法，用普通硅光电池作为接收元件，并采用零位平衡法，通过测量分光元件位移的数字量来测定偏心差。本发明的目的是为了解决高精度镜头的磨边、胶合定中心及镜头装配定心，本装置测量偏心差精度可达１μｍ。它也可作为精密测角装置。

本发明所属技术领域是一种定心与检测透镜偏心差的装置。用于光学另件磨边、胶合和装配等工艺过程中的定心或另件加工过程中的中心误差检测。该装置也可用于角度高精度测量。

随着近代空间光学、微电子学和激光技术的发展，对光学另件精度的要求越来越高，各种高性能物镜的光学设计对透镜偏心差要求很严，达微米（或弧秒）数量级。因而世界各国很重视高精度定心方法与仪器的研究，光电法定心已为国外普遍采用。但迄今为止，国外研制生产的光电定心装置，一般精度均在10″左右，还不能满足高精度要求。如美国Bausch Lomb公司研制的透反射式激光干涉光电自动定中心装配仪，定心精度为8″〔美国专利3 542 476〕;英国SIRA和Ealing-Beck公司研制生产的Sira-Beck光电定中心仪，精度可达10″〔Sira Ealing Beck公司产品样本〕;法国光学理论与应用研究所研制的反射式光电定心仪，定心精度可达5″〔法国专利2340 534〕;西德LOH光学机床厂生产的M，激光光电定中心装置，精度为10″。以上所采用的方案，对偏心差讯号的光电变换及处理的方法，几乎都是用四象限硅光电池作为接收元件，把光斑分割成四部分，直接放大对顶角二个象限的光电讯号之差，测得偏心差大小。当采用直流放大器时，由于零飘和噪音影响，难以获得高稳定性与高灵敏度，这是已有技术存在的缺点。

本发明的目的是为了克服已有技术的缺点，寻求高精度光电定心装置，以满足科研生产中高性能镜头对光学工艺的要求。例如大规模集成电路制造用的超微精缩镜头;平视场复消色差高倍显微镜;空间像机镜头等，其成像分辨率几乎接近衍射极限，偏心差要求达1-2μm。本发明所提供的装置可达到如上量级的精度要求。

光电定心及测量装置是一种用于透镜定中心和测量透镜中心误差的光电变换装置。应用双光路零位平衡法来实现光电定心和测量它由分光调制、光电变换、主电路和光栅数字显示等部分所组成。