中心偏测量仪辅助透镜装调技术(2)
5.4 双凸透镜中心偏与曲率半径关系实验分析…25
5.4.1 以大曲率半径为基准的实验25
5.4.2 以小曲率半径为基准的实验27
6 误差分析与结果对比…29
6.1 单透镜中心偏测量误差分析…29
6.2 双凸透镜理论与实验结果对比30
结论 …31
致谢 …32
参考文献 …33
1 引言 理想透镜是指光轴与几何轴完全重合、无边厚差的透镜，这样的透镜加工出来才能实现设计中的成像目的，进而使整个光学系统达到设计要求。然而对于目前的透镜加工工艺而言加工出理想透镜是不可能实现的。实际加工出来的透镜必然存在中心偏差，如何检测透镜的中心偏并在光学系统的装校中减小中心偏是提高光学系统成像质量的重要一步。因此透镜的中心偏成为了光学领域不能回避的一个话题。 1.1 课题研究的背景与意义 随着航空、航天、遥感、观测，特别是半导体行业的飞速发展，光学系统对精度的要求变得越来越高。比如，要想使遥感卫星的观测精度得以提高，提高其遥感相机的分辨能力是关键。随着光学技术的发展，设计一套高质量的精密光学系统，甚至是加工高精密的光学零件已经成为可能。但为了达到高精密（高分辨率、无畸变、无象散等）的要求，设计出来的光学系统越来越复杂，可以有十几甚至是几十片透镜。如何将这么多光学零件按设计要求装配起来，是提高系统成像质量的关键[1]。 光学系统设计的前提是共光轴，即每个成像面的曲率中心在同一条直线上。而实际装配过程中各曲率中心不在同一条直线上（光学零件的加工也会导致成像面曲率中心不共线的问题即光学透镜的中心偏） ，从而出现了中心偏差。中心偏差的存在对于光学零件较多的光学仪器的成像质量影响很大。其成像面有中心偏差就从本质上违背了光学设计的基础，违背了像差校正状态。违背了光学系统的旋转对称特特性，因而改变了像场的对称特性，从而严重影响成像的质量[2]。在系统装配的过程中,如果能够利用中心偏测量仪检测到各个成像面曲率中心的相对偏差,并且检测出每片透镜的固有中心偏， 那么根据各透镜中心偏差的大小调整光学系统中各组件相对位置,从而达到轴线的高度重合,以改善光学系统的像差校正状态。所以精度较高的中心偏测量仪器是检测单透镜中心偏，装校光学系统，特别是精密光学系统不可缺少的辅助光学装调仪器。中心偏测量仪在光学零件胶合、光学系统装调和光学系的统检测中起到了十分重要的作用[2]。