HONC-1000A型 高精度數(shù)字式全自動焦距中心偏測量儀
產(chǎn)品簡介 Product introduction
高精度數(shù)字式全自動焦距中心偏測量儀，兼具焦距測量、偏心測量和曲率半徑的功能，選配光柵尺后可以測量曲率半徑和后焦截距。設(shè)備采用面陣工業(yè)相機(jī)接收光學(xué)真像進(jìn)行圖像處理，MTF算法保證可以找到最佳像面，亞像素圖像處理技術(shù)精準(zhǔn)測量各個光學(xué)參數(shù)。上下兩個光管可以同時測量透鏡（組）上下面的偏心量，為鏡頭裝調(diào)和測試提供了極大的便利。
本機(jī)主要測量功能：
● 鏡頭/鏡片的焦距測量；
● 鏡頭/鏡片后焦截距的測量（選配）；
● 曲率半徑的測試（選配）；
● 鏡頭偏心的測試（選配）；
● 單鏡片偏心的測試（選配）；
技術(shù)指標(biāo) Technical indicators
技術(shù)參數(shù) |
項目 | 焦距 | 偏心【選配】 | 曲率半徑【選配】 |
被測元件直徑 | ≤100mm【可選配≤150mm】 |
測量范圍 | ±2mm至±1000mm |
分辨率 | 0.01＂ | 0.001mm |
精度 | 0.06%-0.4% | ±0.2um/±2＂【選配高精度氣浮轉(zhuǎn)臺】 | ±5um【選配高精度光柵尺】 |
重復(fù)性 | ±0.01″ | ±0.1um/±1＂【選配高精度氣浮轉(zhuǎn)臺】 | ±1um【選配高精度光柵尺】 |
行程 | 上軸移動 400mm【可定制其他規(guī)格】 |
上軸移動 300mm【可定制其他規(guī)格】 |
選配功能 | 曲率半徑/后焦截距 |
【注】：以上技術(shù)指標(biāo)均可根據(jù)客戶要求非標(biāo)定制。
標(biāo)準(zhǔn)配置 Standard configuration
配置清單 |
名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
自準(zhǔn)直儀 | 套 | 1 |
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高精度自準(zhǔn)直儀 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
平移運(yùn)動模組 | 套 | 2 |
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鹵素冷光源 | 套 | 1 |
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光纖 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
高精度手動氣浮轉(zhuǎn)臺 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
四維調(diào)節(jié)夾具 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
高精度三爪卡盤 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
高精度直線光柵 | 套 | 1 | 測量曲率半徑和后焦截距【選配】 |
機(jī)械主體結(jié)構(gòu) | 套 | 1 |
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標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
鏡頭組二維調(diào)節(jié) | 套 | 1 |
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壓縮氣泵 | 套 | 1 | 測量中心偏【選配】 |
專用中繼鏡 | 套 | 1 |
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臺式電腦 | 套 | 1 |
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專用控制箱 | 套 | 1 |
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標(biāo)準(zhǔn)測量軟件 | 套 | 1 |
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● 高精度數(shù)字式全自動焦距偏心測量儀 主要部件功能：
數(shù)字式焦距偏心測量儀主體主要由以下部分組成，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
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圖1.1整體結(jié)構(gòu)圖【測焦距/曲率半徑】 | 圖1.2整體結(jié)構(gòu)圖【測偏心】 |
1---上光路自準(zhǔn)直儀；
2---下光路平行光管；
3---上光路運(yùn)動模組；
4---下光路運(yùn)動模組；
5---中繼鏡二維調(diào)節(jié)；
1、自準(zhǔn)直儀
自準(zhǔn)直儀采用面陣工業(yè)相機(jī)實(shí)時顯示光學(xué)真像，專業(yè)的亞像素圖像處理技術(shù)能夠精準(zhǔn)的獲取光學(xué)目標(biāo)的位置，穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了儀器本身的測量穩(wěn)定性。可選用工字目標(biāo)、十字目標(biāo)、點(diǎn)目標(biāo)、一字線目標(biāo)等。
2、運(yùn)動模組
運(yùn)動模組采用進(jìn)口封閉式滾珠絲桿電動滑臺，滾珠絲桿將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動帶動光學(xué)準(zhǔn)直圖像采集系統(tǒng)做上下平移運(yùn)動。滾珠絲桿特點(diǎn)摩擦損失小、軸向剛度高、高速運(yùn)動平移和微量運(yùn)動平移，滾軸絲杠由于是利用滾珠運(yùn)動所以啟動力矩極小，不會出現(xiàn)滑動運(yùn)動爬行現(xiàn)象能實(shí)現(xiàn)精確的微小位移量，運(yùn)動模組如圖2所示。
圖2運(yùn)動模組
3、運(yùn)動控制系統(tǒng)
運(yùn)動控制系統(tǒng)是基于PC機(jī)的數(shù)字式伺服電機(jī)的上位控制單元，運(yùn)動控制系統(tǒng)與PC及構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)，PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控。運(yùn)動控制以脈沖指令的方式控制光學(xué)圖像采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)位置的平移，運(yùn)動控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動器，通過與運(yùn)動模組配合使用可以使系統(tǒng)運(yùn)動控制分辨率及精度達(dá)到微米級，如圖3所示。
圖3運(yùn)動控制原理
4、精密手動氣浮式旋轉(zhuǎn)模塊【測量中心偏；選配】
氣浮轉(zhuǎn)臺主要利用空氣軸承來工作的一種轉(zhuǎn)臺。空氣軸承（又稱為氣浮軸承）指的是用氣體（通常是空氣，但也有可能是其它氣體）作為潤滑劑的滑動軸承，它是一種利用空氣彈性勢來起支承作用的一種新型軸承。由于空氣軸承工作時沒有機(jī)械接觸，磨損程度降到了最低，所以其精度始終保持穩(wěn)定，只產(chǎn)生最小幅度的振動，如圖4所示。
圖4精密氣浮轉(zhuǎn)臺
● 高精度數(shù)字式全自動焦距偏心測量儀 測試原理
1、焦距測量
焦距是光學(xué)系統(tǒng)主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離，通過圖像放大原理對焦距進(jìn)行測量，準(zhǔn)直儀將十字線投影到無窮遠(yuǎn)。被測試樣品會在焦平面上產(chǎn)生一個分劃板的圖像，分劃板圖像的尺寸取決于準(zhǔn)直儀物鏡的焦距和被測試樣品的焦距，將分劃線的圖像投射到CCD芯片上。圖像處理系統(tǒng)會計算出分劃線圖像的尺寸和焦距。為了能夠測量較大的焦距范圍，需要根據(jù)被測件焦距的大小使用不同的轉(zhuǎn)換透鏡。每一種轉(zhuǎn)換透鏡的校準(zhǔn)數(shù)值都存儲在軟件中，該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、已知的準(zhǔn)直物鏡焦距及分劃板狹縫的間距可以通過軟件算法計算出被測試樣品的焦距值，如圖5所示。
圖5焦距測試原理
2、后焦截距測量
后焦截距是物鏡最后一個表面（基準(zhǔn)面）的頂點(diǎn)到像平面的距離。雙向自準(zhǔn)直儀將一個分劃線透射到無窮遠(yuǎn)，被測樣品在其焦平面產(chǎn)生此自準(zhǔn)直儀分劃線的圖像，由另一個自準(zhǔn)直儀和放大物鏡讀出分劃線，通過切換光路就可以確定出被測樣品最后一個表面頂點(diǎn)與像面之間的距離，如圖6所示。
圖6后焦截距
3、曲率半徑測量
曲率半徑的測量用的是反射法。由圖7中所示曲率半徑原理，曲率半徑的的測量需要找到被測透鏡的表面像和曲率像。表面像就是透鏡測試面所成的像，曲率像就是透鏡球心成的像，兩者之間的距離就是該曲面的曲率半徑。
圖7曲率半徑
4、中心偏測量
當(dāng)透鏡的基準(zhǔn)軸與光軸在位置或方向上出現(xiàn)偏差、并不重合時就會出現(xiàn)中心偏差。中心偏差可以在透射光及反射光下進(jìn)行測量。自準(zhǔn)直儀將分劃線成像于無窮遠(yuǎn)。被測件在其焦平面上生成分劃線的圖像。分劃線的圖像由另一個自準(zhǔn)直儀成像于CCD相機(jī)上。被測件通過精密氣浮轉(zhuǎn)臺沿基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)。如果存在中心偏差分劃線的圖像以圓圈的形式旋轉(zhuǎn)。圓圈的直徑（一般以半徑表示）是偏心的數(shù)值，中心偏差的單位是微米。透射及反射偏心如圖8所示，圖像界面偏心畫圓如圖9所示。
圖8左邊為透射偏心、右邊為反射偏心
圖9偏心畫圓
● 標(biāo)準(zhǔn)測量軟件界面
軟件界面包括以下模塊，運(yùn)動控制模塊、測量設(shè)置模塊、測量模塊,測試過都在一個主界面上完成，軟件主界面如圖11所示，運(yùn)動控制模塊、測量設(shè)置模塊、測量模塊如圖12所示。
圖10軟件主界面
圖11軟件主界面
圖12軟件各功能模塊
honc17
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