面向光学装调微小距离测量的系统设计
2021-11-08邹甜妹韦晓孝万新军李雪宸
光学仪器 2021年5期
邹甜妹,韦晓孝,吕 元,万新军,李雪宸,张 昊
(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093)
引言
在光学精密仪器装配中,为确保光学系统最终能呈现良好的成像质量,除了在设计过程中赋予系统本身优良的光学特性外,还需要对后续的加工装配过程严格把控[1-2]。在光学精密仪器装配过程中,光学镜头与电荷耦合元件(charge coupled Device,CCD)在机械加工过程中难免存在微小误差,微米量级的偏差会导致系统出现离焦现象,从而影响光学系统的成像质量[3-5]。一般通过添加一个厚度较小的修切圈以对两者的间隔进行补偿调整,因此对于此类微小距离的测量提出更高的要求[6-7]。
目前,修切圈大小的确定主要有两种方法[8-9],一是加工很多不同大小的修切圈,通过不断尝试挑选出合适的修切圈,使CCD 调整到最佳成像位置,该方法的不足之处:一是工作效率较低,不能用于批量生产;二是采用接触式检测的方式,通过多次接触待测元件两间隔的边缘可计算其微小的间隔,但是该方法会损害待测元件表面,同时受待测元件表面粗糙度等方面的影响较大,导致该方法的精度不高。
本文针对目前装调技术的不足,提出用于检测微小距离的检测方案,并基于此方案设计有限远共轭光学系统,该系统主要应用于工业检测,采用小尺寸测量光点进行图像定位的原理,实现无接触测量,其优点在于高精度测量且测量范围小,主要用于对光学相机进行高精度装调。……
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