[发明专利]一种光学装配中光学元件空间的测量和装配方法

说明书

技术领域

本发明属于光学测量技术，涉及一种光学装配中光学元件空间的测量和装配方法。

背景技术

光学装配的一个主要目标就是要保证光学元件空间位置的正确性。对于非共轴且有一定空间角度的光学系统，光学元件的空间位置不易测量，设计人员是通过保证零件的加工精度来实现的，对于精度要求较高的光学系统来说，提高零件的加工精度成本太高且十分困难。通过干涉仪对光学元件空间位置测量的方法，搭建检测台周期长，测量环境要求高。本方法提供了一种可以快速测量光学元件空间位置的方法。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种光学装配中光学元件空间的测量和装配方法，是使用三维扫描设备(含三坐标测量机)和三维造型软件对实际装配结果和理论模型进行匹配，得到光学零件实际位置误差的一种方法。

技术方案

一种光学装配中光学元件空间的测量和装配方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：采用三维扫描设备扫描装配基准，以装配基准建立一个空间坐标系；所述装配基准的坐标系选择与理论模型一致的坐标系；

步骤2：对光路中的各个光学元件进行扫描，得到各个光学元件的数据以及位于空间的坐标数据；

步骤3：根据扫描的数据，采用三维造型软件生成表达各个光学元件的模型以及相互位置的空间模型；

步骤4：将步骤3得到的空间模型与设计的理论空间模型进行对比，得到每个光学元件的位置误差；

步骤5：按照位置误差表达的方向和差值对光路中的各个光学元件的位置进行调整；

步骤6：重复步骤2～步骤5，直至实际扫描的各个光学元件的位置与设计的理论空间模型一致完成。

有益效果

本发明提出的一种光学装配中光学元件空间的测量和装配方法，采用三维扫描设备对光学元件进行扫描，得到准确的数据，然后通过三维造型软件生成一个实际模型，然后实际模型和理论模型进行匹配，得到我们需要的光学元件的装配误差数据。

本发明的优点是：

1、对于开放式光学系统，使用三维扫描设备和三维造型软件，生成光学元件空间位置的装配数学模型，可以比较全面的得到光学系统的全部装配情况，比单一的一个数据更全面。

2、该方法可为非接触测量，测量过程中对光学元件的位置不会产生变化。

3、该方法有更广的应用范围，不但可以用于光学元件的测量，还可以用于非光学元件空间位置的测量。

附图说明

图1是实施例中透镜装配结构示意图。

1-第一透镜；2-胶合透镜；3-反射镜；4-第二透镜。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本实施例是关于透镜装配的方法，见图1，步骤如下：

步骤1：采用三维扫描设备扫描装配基准，以装配基准建立一个空间坐标系；所述装配基准的坐标系选择与理论模型一致的坐标系；

步骤2：对光路中的四个光学元件进行扫描，得到四个光学元件的数据以及位于空间的坐标数据：第一透镜1、胶合透镜2、反射镜3和第二透镜4的形状数据，以及四个光学元件相互位置的坐标数据；

步骤3：根据扫描的数据，采用三维造型软件UG或Pro生成表达各个光学元件的模型以及相互位置的空间模型；

步骤4：将步骤3得到的空间模型与设计的四个光学元件的理论空间模型进行对比，得到每个光学元件的位置误差；

步骤5：按照位置误差表达的方向和差值对光路中的各个光学元件的位置进行调整；

步骤6：重复步骤2～步骤5，直至实际扫描的各个光学元件的位置与设计的理论空间模型一致完成。