[其他]反射式激光定中仪

说明书

本实用新型属于光学测量仪器，特别是加工透镜时定中心的仪器。

在理论上要设计一个高质量的镜头或光学系统不是十分困难的，但在制造和加工过程中的误差却严重影响了光学系统成象的质量，其中光学系统各光学表面的中心偏就是最重要的制造误差。存在中心偏差的透镜在装配后，如果各球面的中心不落在光轴上，那么该系统的共轴性就被破坏，这时光学系统就产生了附加象差，从而引起成象质量的恶化。因此，改进定中心磨边加工工艺，减少中心偏差，以提高精度，是保证光学系统成象高质量的重要因素。

按传统的加工工艺，从单块透镜的加工到最后装配完毕，在磨边、胶合、装配几道主要工序中都要进行定中心或对准操作。所谓磨边定中心，就是使透镜两个表面的曲率中心都位于同一根基准轴上。按目前的常规工艺，就是要使透镜的光轴与磨边机旋转主轴的轴线重合。所谓胶合定中心，就是要使被胶合透镜各个表面的曲率中心都位于某一根基准轴上，即将每块透镜的光轴调整到与该基准轴重合。

目前国内在透镜磨边、胶合定中心的加工工艺上常采用光学、机械和光电法三类方法。本实用新型是属于光学定中心这一类方法。当前光学定中心，国内大多数工厂和国外某些厂商，仍然采用着简单地把透镜胶于磨边机主轴夹具上，用肉眼观察点光源的反射象的跳动方法来进行定中心。此方法精度低，一般可分辨的角度不超过2／3分或0.0002弧度，磨边后还要在定中心仪上进行测量，因此这种方法只适用于单件小批量生产。

为了克服上述方法的缺点，采用了自准直显微镜来观察反射象的办法，它是通过观察象点在网状分划板上跳动的格数来确定定中精度。此方法适用于曲率半径小，直径小的透镜的磨边定中心。由于仍采用点光源，视场暗。且需进行调焦操作才能观察到象点，因而精度不可能很高，并且只能对透镜前后两表面分别检测定中。

据有关文献介绍，目前国外定中心主要有两类方法：①光电定中心法：是利用纵向光电效应光电管，接收光源经过准直仪和被检透镜后所形成的光斑。如果透镜存在中心偏，光斑就偏离光电管的对称中心，其偏离量可以从微安计上读出，从而达到定中目的。例如：南京仪器机械厂从西德引进的光电定中心磨边机，就是采用这种方法。但此方法只能使前后两个表面分别进行定中心。（《西光技刊》第3卷（1981年）第1期（总第21期）《从标准化浅谈透镜中心偏差的国标制订》，赵俊民）。

②激光干涉法：是利用精密空气轴承定位，通过激光束在圆锥形的环带上扫描，来检测被检球面的倾斜和偏置，从而达到定中心的目的。干涉仪按装在精密空气轴承的旋转轴上，跟空气轴承的精密轴一起旋转，扫描干涉仪的精度就取决于这根精密旋转轴，该系统能使球面定位在基准线上，也能使扫描锥顶和球心一致，更好地适合被扫描的环带。〔795570    A82007911，ASPHERIC    SURFACES    CENTRATION（ROTARY    SCAN    INTERFEROMETER）〕（见复印件）

本实用新型的目的是研制一种精度高而可靠，操作简单方便，不需任何对焦，就能对各种口径，任意曲率半径的透镜进行快速定中心的定中仪。

反射式激光定中仪分为转镜型和俯仰型两种，采用的技术方案分别叙述如下：

〔1〕转镜型的技术方案（参照图2（A）和图三）是采用一只激光管（2）和激光电源（3）装在箱体（1）内，箱体可用金属、塑料、有机玻璃或木料等材料制成。箱体一侧开有一个激光扫描狭缝（7），并在其旁粘贴一块网格板（8），箱体内还装有反光镜（4）和转镜机构（5），该转镜机构和调节手轮（6）相连，手轮轴有弹性装置，（采用磷铜皮，压住转轴的结构）用来调节激光束通过狭缝射向被定中透镜的角度。

当接通电源后，激光管（2）发出的激光束经反光镜（4），反射到转镜（5）上，再由转镜将激光束通过狭缝（7）反射到磨边机夹具上被定中的透镜（9）上，这样在透镜前后两个表面便产生两个反射激光斑，（图三，2，3）调节转镜机构上的手轮（6），使网格板（8）能接收到这两个反射激光斑，然后调节磨边机主轴上被定中的透镜（9），使这两个反射激光斑看上去在网格板上基本“静驻”不动，这样就能获得10″以内的磨边定中精度。如将本仪器垂直放置，按上述方法，也能获得10″以内的双胶合和多片胶合定中精度。