專利名稱:一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，公開了一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，包括瞄準(zhǔn)單元、光學(xué)系統(tǒng)定位單元及姿態(tài)調(diào)整單元，通過本實(shí)用新型的定位裝置記錄下標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)在測(cè)試設(shè)備上的測(cè)試姿態(tài)，更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)后，在測(cè)試設(shè)備上復(fù)現(xiàn)該姿態(tài)，該姿態(tài)通過本實(shí)用新型的定位裝置進(jìn)行了一系列轉(zhuǎn)換，基準(zhǔn)鏡法線方向代表光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)試姿態(tài)，自準(zhǔn)直光管光軸作為標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)的基準(zhǔn)，再更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，只需通過二維調(diào)整臺(tái)將基準(zhǔn)鏡法線調(diào)至與自準(zhǔn)直光管光軸平行即可實(shí)現(xiàn)姿態(tài)復(fù)現(xiàn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，定位準(zhǔn)確性高，適合批量化產(chǎn)品的流水線作業(yè)，定位結(jié)束后，可直接進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測(cè)試，免去了傳統(tǒng)測(cè)試前的調(diào)試過程。
【專利說明】
一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，可以應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)快速、批量檢測(cè)定位工作中。
【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是對(duì)于一些將應(yīng)用于重要的生產(chǎn)或生活場(chǎng)合的光學(xué)系統(tǒng)，為評(píng)判其合格與否，需對(duì)一些關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行逐一測(cè)試。而這類光學(xué)系統(tǒng)往往是批量生產(chǎn)的，因此具有待檢產(chǎn)品數(shù)量多、檢測(cè)方案類似的特點(diǎn)。在使用一些自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)前，需要將光學(xué)系統(tǒng)的光軸與檢測(cè)設(shè)備的光軸調(diào)至平行或同軸狀態(tài)，而不同指標(biāo)對(duì)于前文所提及的兩軸平行度要求不同，有些需要將兩者平行度控制在10〃之內(nèi)才可進(jìn)行正常檢測(cè)；另外，不同檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整方式也不盡相同，有的檢測(cè)設(shè)備需要通過對(duì)比兩邊視場(chǎng)的像質(zhì)，再通過逼近法確定光軸位置。因此往往在前期調(diào)試準(zhǔn)備上花費(fèi)大量時(shí)間，實(shí)際真正用于檢測(cè)的時(shí)間甚至遠(yuǎn)少于調(diào)試時(shí)間。
[0003]因此，研制一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位平臺(tái)，以解決反復(fù)手動(dòng)調(diào)試及定位所浪費(fèi)的時(shí)間，是非常必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決使用現(xiàn)有自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，前期調(diào)試準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，浪費(fèi)時(shí)間及人力的問題，本實(shí)用新型提供了一種可提高測(cè)試效率的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置及定位方法。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特殊之處在于:包括瞄準(zhǔn)單元、光學(xué)系統(tǒng)定位單元及姿態(tài)調(diào)整單元；
[0007]所述瞄準(zhǔn)單元包括自準(zhǔn)直光管和監(jiān)視器；
[0008]所述光學(xué)系統(tǒng)定位單元包括基準(zhǔn)板和基準(zhǔn)鏡；
[0009]所述姿態(tài)調(diào)整單元包括二維調(diào)整臺(tái)和單軸轉(zhuǎn)臺(tái)；
[0010]所述二維調(diào)整臺(tái)和基準(zhǔn)板自下至上依次設(shè)置在單軸轉(zhuǎn)臺(tái)上;二維調(diào)整臺(tái)用于調(diào)整基準(zhǔn)板的方位及俯仰方向；
[0011 ]標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)和所述基準(zhǔn)鏡分別安裝在基準(zhǔn)板上;所述監(jiān)視器與自準(zhǔn)直光管電連接，自準(zhǔn)直光管朝向基準(zhǔn)鏡、用于對(duì)基準(zhǔn)鏡進(jìn)行自準(zhǔn)直，監(jiān)視器用于監(jiān)控自準(zhǔn)直光管十字光標(biāo)經(jīng)基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像。
[0012]上述光學(xué)系統(tǒng)定位單元還包括安裝板，標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)通過安裝板與基準(zhǔn)板螺紋連接。
[0013]上述監(jiān)視器的中心設(shè)有十字光標(biāo)，以便于查看十字光標(biāo)像是否與監(jiān)視器的中心重入口 ο
[0014]基準(zhǔn)板與安裝板接觸面的表面平面度優(yōu)于0.0lmm/lOOmm。
[0015]安裝板兩個(gè)面的平面度均優(yōu)于0.0lmm/lOOmm，且兩個(gè)面的平行度優(yōu)于0.01mm/10mm0
[0016]利用本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行定位的方法，其特殊之處在于，包括以下步驟:
[0017]I)確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試姿態(tài)
[0018]1.1)將標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)固定在基準(zhǔn)板上，通過二維調(diào)整臺(tái)不斷調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的姿態(tài)的光軸與測(cè)試設(shè)備的光軸同軸或平行，記錄此時(shí)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角θ1;
[0019]1.2)轉(zhuǎn)動(dòng)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)，帶動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)定位單元將基準(zhǔn)鏡法線轉(zhuǎn)至與自準(zhǔn)直光管光軸大致平行處，記錄此時(shí)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角θ2 ;
[0020]1.3)根據(jù)監(jiān)視器中基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像，調(diào)整自準(zhǔn)直光管的方位及俯仰姿態(tài)，直到十字光標(biāo)像與監(jiān)視器中心重合，即完成對(duì)基準(zhǔn)鏡的自準(zhǔn)直，自準(zhǔn)直光管的光軸作為基準(zhǔn)不再改變，完成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試姿態(tài)的確定；
[0021]2)撤走標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)；
[0022]3)將被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)固定在基準(zhǔn)板上，由于在更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，拆卸過程會(huì)導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)定位單元在姿態(tài)調(diào)整單元上位置的微小改變，直接導(dǎo)致被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸與步驟1.3)中標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的光軸不一致，因此，需要根據(jù)監(jiān)視器中基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像，調(diào)節(jié)二維調(diào)整臺(tái)的方位俯仰方向，直到十字光標(biāo)像與監(jiān)視器中心重合；
[0023]4)轉(zhuǎn)動(dòng)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)至0工處，完成對(duì)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的定位，此時(shí)，被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸與測(cè)試設(shè)備的光軸同軸或平行，然后可直接在測(cè)試設(shè)備上對(duì)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測(cè)試。
[0024]5)再次更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，需將轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)至02處，重復(fù)步驟3)至步驟4)即可。
[0025]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0026]I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，可大大縮短測(cè)試前的調(diào)試時(shí)間，適合批量化產(chǎn)品的流水線作業(yè)；
[0027]2)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)通過安裝板與基準(zhǔn)板螺紋連接，方便更換，對(duì)于同批生產(chǎn)的被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，定位完成一個(gè)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，只需更換另一個(gè)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)即可，而對(duì)于不同批次的被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，只需更換與被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)相匹配連接的安裝板，而螺紋連接的方式，也便于更換，因此，本實(shí)用新型不需花費(fèi)大量時(shí)間用于前期測(cè)試準(zhǔn)備，具有很廣泛的適用性，可用于不同批次，不同類型光學(xué)系統(tǒng)的定位；
[0028]3)定位準(zhǔn)確性高，定位結(jié)束后，可直接進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測(cè)試，免去了傳統(tǒng)測(cè)試前的調(diào)試過程；
[0029]4)適應(yīng)性好，可應(yīng)用于不同型號(hào)光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試前的快速定位。
【附圖說明】

[0030]圖1是本實(shí)用新型提供的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖2是本實(shí)用新型提供的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置的俯視圖。
[0032]其中:1-基準(zhǔn)板;2-基準(zhǔn)鏡;3-安裝板;4-標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng);5-二維調(diào)整臺(tái)；6_單軸轉(zhuǎn)臺(tái)；7-自準(zhǔn)直光管;8-監(jiān)視器;9-測(cè)試設(shè)備(非本裝置組成部分)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]參見圖1和圖2，給出了本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置示意圖，該裝置包括:
[0034]瞄準(zhǔn)單元、光學(xué)系統(tǒng)定位單元及姿態(tài)調(diào)整單元;瞄準(zhǔn)單元包括自準(zhǔn)直光管7和監(jiān)視器8;光學(xué)系統(tǒng)定位單元包括基準(zhǔn)板I和基準(zhǔn)鏡2;姿態(tài)調(diào)整單元包括二維調(diào)整臺(tái)5和單軸轉(zhuǎn)臺(tái)6; 二維調(diào)整臺(tái)和基準(zhǔn)板自下至上依次設(shè)置在單軸轉(zhuǎn)臺(tái)上;二維調(diào)整臺(tái)用于調(diào)整基準(zhǔn)板的方位及俯仰方向。二維調(diào)整臺(tái)5可進(jìn)行方位、俯仰兩個(gè)方向的調(diào)整，分辨率優(yōu)于I";單軸轉(zhuǎn)臺(tái)6角位置定位精度優(yōu)于2〃 ；
[0035]標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)和基準(zhǔn)鏡2分別安裝于基準(zhǔn)板I上；
[0036]所述監(jiān)視器與自準(zhǔn)直光管電連接，自準(zhǔn)直光管朝向基準(zhǔn)鏡、用于對(duì)基準(zhǔn)鏡進(jìn)行自準(zhǔn)直，監(jiān)視器用于監(jiān)控自準(zhǔn)直光管十字光標(biāo)經(jīng)基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像。
[0037]光學(xué)系統(tǒng)定位單元還包括安裝板，標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)通過安裝板與基準(zhǔn)板螺紋連接，由于被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)往往是批量生產(chǎn)的，因此具有待檢產(chǎn)品數(shù)量多、檢測(cè)方案類似的特點(diǎn)，因此，螺紋連接，方便更換，對(duì)于同批生產(chǎn)的被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，定位完成一個(gè)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，只需更換另一個(gè)被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)即可;而對(duì)于不同批次的被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，只需更換與被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)相匹配連接的安裝板，而螺紋連接的方式，也便于更換，因此，本實(shí)用新型具有很廣泛的適用性，不需花費(fèi)大量時(shí)間用于前期測(cè)試準(zhǔn)備，可用于不同批次，不同類型光學(xué)系統(tǒng)的定位。
[0038]為了便于查看十字光標(biāo)像是否與監(jiān)視器的中心重合，監(jiān)視器的中心設(shè)有十字光標(biāo)。
[0039]基準(zhǔn)板I與光學(xué)系統(tǒng)裝夾板3接觸表面平面度優(yōu)于0.0lmm/lOOmm;所述光學(xué)系統(tǒng)裝夾板3兩個(gè)表面(兩面分別與基準(zhǔn)板1、標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)4基準(zhǔn)面接觸)平面度均優(yōu)于0.0lmm/100mm，同時(shí)兩面平行度優(yōu)于0.0lmm/lOOmm;
[0040]本實(shí)用新型在提供定位裝置的同時(shí)，還提供了一種基于如上所提及的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置對(duì)光學(xué)系統(tǒng)定位的方法，該方法包括以下步驟:
[0041 ] I)確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試姿態(tài)
[0042]1.1)將標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)固定在基準(zhǔn)板上，通過二維調(diào)整臺(tái)不斷調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的姿態(tài)，的光軸與測(cè)試設(shè)備的光軸同軸或平行，記錄此時(shí)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角θ1;
[0043]1.2)轉(zhuǎn)動(dòng)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)，帶動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)定位單元將基準(zhǔn)鏡法線轉(zhuǎn)至與自準(zhǔn)直光管光軸大致平行處，記錄此時(shí)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角θ2 ;
[0044]1.3)根據(jù)監(jiān)視器中基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像，調(diào)整自準(zhǔn)直光管的方位及俯仰姿態(tài)，直到十字光標(biāo)像與監(jiān)視器中心重合，即對(duì)基準(zhǔn)鏡進(jìn)行自準(zhǔn)直，進(jìn)而確定標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的初始姿態(tài)，確定后，自準(zhǔn)直光管的光軸作為基準(zhǔn)不得再改變，完成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試姿態(tài)的確定；
[0045]2)撤走標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)；
[0046]3)將被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)固定在基準(zhǔn)板上，根據(jù)監(jiān)視器中基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像，調(diào)節(jié)二維調(diào)整臺(tái)的方位俯仰方向，直到十字光標(biāo)像與監(jiān)視器中心重合，即將基準(zhǔn)鏡調(diào)回初始位置；
[0047]4)轉(zhuǎn)動(dòng)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)至0工處，帶動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)定位單元將被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)至測(cè)試位置，定位結(jié)束，此時(shí)，被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸與測(cè)試設(shè)備的光軸同軸或平行，可直接在測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測(cè)試。
[0048]5)再次更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，需將轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)至02處，重復(fù)步驟3)至步驟4)即可。
[0049]本實(shí)用新型的定位原理:本實(shí)用新型是通過上述定位裝置記錄下標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)在測(cè)試設(shè)備上的測(cè)試姿態(tài)，更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)后，在測(cè)試設(shè)備上復(fù)現(xiàn)該姿態(tài)。該姿態(tài)通過上述定位裝置進(jìn)行了一系列轉(zhuǎn)換，基準(zhǔn)鏡法線方向代表光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)試姿態(tài)，自準(zhǔn)直光管光軸作為標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)的基準(zhǔn)，再更換被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，只需通過二維調(diào)整臺(tái)將基準(zhǔn)鏡法線調(diào)至與自準(zhǔn)直光管光軸平行即可實(shí)現(xiàn)姿態(tài)復(fù)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特征在于:包括瞄準(zhǔn)單元、光學(xué)系統(tǒng)定位單元及姿態(tài)調(diào)整單元； 所述瞄準(zhǔn)單元包括自準(zhǔn)直光管和監(jiān)視器； 所述光學(xué)系統(tǒng)定位單元包括基準(zhǔn)板和基準(zhǔn)鏡； 所述姿態(tài)調(diào)整單元包括二維調(diào)整臺(tái)和單軸轉(zhuǎn)臺(tái)； 所述二維調(diào)整臺(tái)和基準(zhǔn)板自下至上依次設(shè)置在單軸轉(zhuǎn)臺(tái)上；二維調(diào)整臺(tái)用于調(diào)整基準(zhǔn)板的方位及俯仰方向； 標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)和所述基準(zhǔn)鏡分別安裝在基準(zhǔn)板上;所述監(jiān)視器與自準(zhǔn)直光管電連接，自準(zhǔn)直光管朝向基準(zhǔn)鏡、用于對(duì)基準(zhǔn)鏡進(jìn)行自準(zhǔn)直，監(jiān)視器用于監(jiān)控自準(zhǔn)直光管十字光標(biāo)經(jīng)基準(zhǔn)鏡返回的十字光標(biāo)像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特征在于:所述光學(xué)系統(tǒng)定位單元還包括安裝板，標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)通過安裝板與基準(zhǔn)板螺紋連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特征在于:監(jiān)視器的中心設(shè)有十字光標(biāo)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特征在于:基準(zhǔn)板與安裝板接觸面的表面平面度優(yōu)于0.0 lmm/100mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試用快速定位裝置，其特征在于: 安裝板兩個(gè)面的平面度均優(yōu)于0.0lmm/lOOmm，且兩個(gè)面的平行度優(yōu)于0.0lmm/lOOmm。
【文檔編號(hào)】G01M11/00GK205719475SQ201620267527
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】張潔, 焦璐璐, 張歡, 趙懷學(xué), 周艷, 胡丹丹, 薛勛, 郭毅, 劉峰, 段亞軒, 賽建剛
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所