CN105547198A - 一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法 - Google Patents

一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法，该装置包括计算机、CCD探测器、检测平台、自准直仪；计算机装有计算分析软件，处理计算CCD探测器探测的信号，显示检测结果，CCD探测器通过USB接口输出与计算机连接，检测平台用于放置定位被检测镜头，自准直仪包括高精度调整台，用于精确调整自准直仪高低、仰俯角度和左右旋转角度，其检测方法包括：搭建光路；校正光路；连接CCD探测器；将被测镜头放置在检测平台上进行检测，计算得到分光束水平方向和垂直方向的夹角值；本发明的镜头分光束光电测角装置简单，可实施性强，稳定性、重复性好，可有效解决检测者观测分划线疲劳、人为主观误差较大的问题，提高了工作效率。

Description

一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及光学镜头的性能检测装置及其方法，尤其涉及一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法。
背景技术
双目观测仪器中，有一类常见光路***，就是采用单筒式物镜光路，此物镜光路分出两束光分别进入双目中，现有人工检测方式只能依靠搭建模拟整个产品光路装置，将物镜置于其中进行目视检测，只能定性测量物镜是否满足使用要求，不能定量测量，特别是不能定量检测物镜分出的两束光束的水平和垂直方向的夹角关系，此项性能指标关系到组装成品后的使用效果，非常重要。通过此方法真实确定物镜品质问题，特别容易受到其它因素的影响，不能真实反映物镜品质。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种镜头分光束光电测角装置及其检测方法，该装置是一种方便可靠、并能快速取得具体的镜头分光束夹角指标的量化数值的镜头分光束光电测角装置，并且结合该装置使用的检测方法能够准确对被测镜头进行分析、判断，而且该检测方法简单、智能，可操作性强、可靠性高，数值精确。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种镜头分光束光电测角装置，由计算机、CCD探测器、自准直仪、检测平台构成，其特征在于：
CCD探测器，所述CCD探测器的输出端连接与处理器连接，输入端与自准直仪连接，且所述处理器的输出端连接所述计算机；
自准直仪，所述自准直仪包括平行光管和高精度调整台，所述平行光管固定在所述高精度调整台上；
检测平台，所述检测平台设于所述自准直仪的右侧，包括平板底座、承座、45度角标准棱镜；所述承座由两块平行的四方体构成，且两块所述四方体设于所述平板底座上，所述45度角标准棱镜斜面竖向设于两块所述四方体的侧面之间。
本发明的进一步改进在于：在两块所述四方体上设有可拆卸的被测镜头，所述被测镜头上设置检测光源，所述检测光源用于提供被测镜头十字图像。
本发明的进一步改进在于：两块所述四方体上均设有定位孔，所述定位孔内设置定位销，所述定位销能够与被测镜头定位孔配合，用于精确模拟被测镜头使用时定位状态。
本发明的进一步改进在于：所述平行光管包括平行光管光源、平行光管物镜、平行光管目镜。
本发明的进一步改进在于：所述高精度调整台包括三个调节旋钮，分别为高低旋钮、仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，并且三个旋钮分别用于调整高精度调整台上的自准直仪高低、仰俯角度和左右旋转角度。
一种镜头分光束光电测角装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤一：搭建光路，将平行光管物镜对准检测平台的45度角标准棱镜斜面，并通过精度调整台三个调节旋钮：高低旋钮、仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，调整好高度和角度；连接自准直仪电源，连接计算机与CCD探测器USB接口，打开测量分析软件；
步骤二：校正光路，打开平行光管光源电源，观察平行光管目镜，并调整高精度调整台的仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，使得自准直仪十字分划板一的图像通过检测平台的45度角标准棱镜斜面反射回平行光管物镜里，通过平行光管目镜观测到十字分划板一的图像与自准直仪十字分划板二的垂直与水平方向是否重合，若重合，接着固定三个调节旋钮，关闭自准直仪电源，若不重合，继续进行调整，直至重合为止，此时校正结束；
步骤三：连接CCD探测器，将CCD探测器连接到平行光管目镜上；
步骤四：将被测镜头放置在检测平台上，将检测光源放置在被检测镜头上，确保检测光源十字分划板三图像位于被测镜头物方焦点上；点击计算机测量分析软件的计算按钮，软件界面就自动显示出被测镜头分光束的水平和垂直方向夹角，通过夹角大小进而对被测镜头进行分析、判断。
本发明的进一步改进在于：所述承座中的两块四方体在调整后，其上端面和下端面的垂直度误差小于1’，并且两块四方体上端面的平面度小于1’。
本发明的有益效果是：由于采用上述方法，不仅减少了工作量，消除人为主观判断造成的误差，操作简便；由于通过计算机科研得到测量夹角的量化指标，大大提高了检测的精度。
附图说明
图1为本发明镜头分光束光电测角装置的示意图。
图2为本发明镜头分光束光电测角检测方法校正原理示意图。
图3为本发明镜头分光束光电测角检测方法检测原理示意图。
图4为本发明镜头分光束光电测角装置的检测平台示意图。
其中：100-计算机，200-CCD探测器，300-检测平台，310-平板底座，320-承座，330-45度角标准棱镜，340-定位销，400-自准直仪，410-平行光管，411-平行光管光源，412-平行光管目镜，413-平行光管物镜，420-高精度调整台，421-高低旋钮，422-仰俯角旋钮，423-左右旋转旋钮，500-检测光源，600-被测镜头，1-十字分划板一，2-十字分划板二，3-十字分划板三。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
参照附图1、4所示的一种镜头分光束光电测角装置，包括：
计算机100，采用市售主流配置，具有常规显示器和USB接口，装有计算分析软件，处理计算CCD探测器200探测的信号，显示检测结果；
CCD探测器200，所述CCD探测器200的输出端与处理器连接，并通过USB接口输出与计算机100连接；
自准直仪400，包括平行光管410和高精度调整台420，所述平行光管410由平行光管光源411、平行光管物镜412、平行光管目镜413组成，所述高精度调整台420，由精确调整自准直仪的高低旋钮421、仰俯角度旋钮422和左右旋转旋钮423组成；三个旋钮分别用于调整高精度调整台上的自准直仪高低、仰俯角度和左右旋转角度，所述CCD探测器200还连接在平行光管目镜412上，接收信号；
检测平台300，包括平板底座310、承座320、45度角标准棱镜330和定位销340，所述平板底座310平面小于1’，所述承座320由两个平行的四方体构成，固定在平板底座310上，在两块所述四方体上设有可拆卸的被测镜头600，所述被测镜头600上设置检测光源500，所述检测光源500用于提供被测镜头600十字图像，所述两个四方体上端面各有一个定位孔，定位孔里面放置定位销340，所述定位销340能够与被测镜头600定位孔配合，用于精确模拟镜头使用时的定位状态，所述两个四方体上端面平面度小于1’，所述标准45度角棱镜块330斜面通过胶水固定在两个平行四方体的侧端面，所述两个平行四方体的上端面与侧端面垂直度误差小于1’；四方体的平面度以及两个四方体的上端面与侧端面垂直度的精确度是保证检测精确度的前提条件；
参照附图2和3，一种镜头分光束光夹角的检测方法，该检测方法是通过所述镜头分光束光电测角装置检测待测镜头分出的两束光之间的水平和垂直方向的夹角，包括下述步骤：
步骤一：搭建光路，将自准直仪物镜413对准检测平台300的棱镜310斜面，并通过精度调整台400三个调节旋钮421、422、423，调整好高度和角度；连接好平行光管光源411；连接计算机100与CCD探测器200的USB接口，打开测量分析软件；
步骤二：校正光路，打开平行光管光源411，观察平行光管目镜412，并调整高精度调整台的仰俯角旋钮422和左右旋转旋钮423，使得自准直仪十字分划板一1图像通过检测平台300的45度角标准棱镜310斜面反射回平行光管物镜413里，通过平行光管目镜412观测到十字分划板一1的图像与十字分划板二2的垂直与水平方向重合，并固定三个旋钮，关闭平行光管光源411；
步骤三：连接CCD探测器200，将CCD探测器200连接到平行光管光源目镜412上；
步骤四：将被测镜头600放置在检测平台300上，将检测光源500放置在被检测镜头600上，确保检测光源500十字分划板三3图像位于被测镜头600物方焦点上，所谓物方焦点是指镜头中靠近物方的焦点；点击计算机测量分析软件的计算按钮，软件界面就自动显示出被测镜头600分光束的水平和垂直方向夹角，通过夹角的大小进一步来分析、判断被测镜头600是否合格。

Claims (7)

1.一种镜头分光束光电测角装置，由计算机、CCD探测器、自准直仪、检测平台构成，其特征在于：
CCD探测器，所述CCD探测器与处理器连接，输入端与自准直仪连接，且所述处理器的输出端连接所述计算机；
自准直仪，所述自准直仪包括平行光管和高精度调整台，所述平行光管固定在所述高精度调整台上；
检测平台，所述检测平台设于所述自准直仪的右侧，包括平板底座、承座、45度角标准棱镜；所述承座由两块平行的四方体构成，且两块所述四方体设于所述平板底座上，所述45度角标准棱镜斜面竖向设于两块所述四方体的侧面之间。
2.根据权利要求1所述的一种镜头分光束光电测角装置，其特征在于：在两块所述四方体上设有可拆卸的被测镜头，所述被测镜头上设置检测光源，所述检测光源用于提供被测镜头十字图像。
3.根据权利要求2所述的一种镜头分光束光电测角装置，其特征在于：两块所述四方体上均设有定位孔，所述定位孔内设置定位销，所述定位销能够与被测镜头定位孔配合，用于精确模拟被测镜头使用时定位状态。
4.根据权利要求1所述的一种镜头分光束光电测角装置，其特征在于：所述平行光管包括平行光管光源、平行光管物镜、平行光管目镜。
5.根据权利要求1所述的一种镜头分光束光电测角装置，其特征在于：所述高精度调整台包括三个调节旋钮，分别为高低旋钮、仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，并且三个旋钮分别用于调整高精度调整台上的自准直仪高低、仰俯角度和左右旋转角度。
6.如权利要求1所述的一种镜头分光束光电测角装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：搭建光路，将平行光管物镜对准检测平台的45度角标准棱镜斜面，并通过精度调整台三个调节旋钮：高低旋钮、仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，调整好高度和角度；连接自准直仪电源，连接计算机与CCD探测器USB接口，打开测量分析软件；
步骤二：校正光路，打开平行光管光源电源，观察平行光管目镜，并调整高精度调整台的仰俯角旋钮以及左右旋转旋钮，使得自准直仪十字分划板一的图像通过检测平台的45度角标准棱镜斜面反射回平行光管物镜里，通过平行光管目镜观测到十字分划板一的图像与自准直仪十字分划板二的垂直与水平方向是否重合，若重合，接着固定三个调节旋钮，关闭自准直仪电源，若不重合，继续进行调整，直至重合为止，此时校正结束；
步骤三：连接CCD探测器，将CCD探测器连接到平行光管目镜上；
步骤四：将被测镜头放置在检测平台上，将检测光源放置在被检测镜头上，确保检测光源十字分划板三图像位于被测镜头物方焦点上；点击计算机测量分析软件的计算按钮，软件界面就自动显示出被测镜头分光束的水平和垂直方向夹角，通过夹角大小进而对被测镜头进行分析、判断。
7.根据权利要求6所述的一种镜头分光束光电测角装置的检测方法，其特征在于：所述承座中的两块四方体在调整后，其上端面和下端面的垂直度误差小于1’，并且两块四方体上端面的平面度小于1’。
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