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HONC-1000A型 高精度數字式全自動焦距中心偏測量儀
產品簡介 Product introduction
高精度數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。設備采用面陣工業相機接收光學真像進行圖像處理，MTF算法保證可以找到最佳像面，亞像素圖像處理技術精準測量各個光學參數。上下兩個光管可以同時測量透鏡（組）上下面的偏心量，為鏡頭裝調和測試提供了極大的便利。
本機主要測量功能：
● 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）；
技術指標 Technical indicators
技術參數
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＂【選配高精度氣浮轉臺】
±5um【選配高精度光柵尺】
重復性
±0.01″
±0.1um/±1＂【選配高精度氣浮轉臺】
±1um【選配高精度光柵尺】
行程
上軸移動 400mm【可定制其他規格】
上軸移動 300mm【可定制其他規格】
選配功能
曲率半徑/后焦截距
【注】：以上技術指標均可根據客戶要求非標定制。
標準配置 Standard configuration
配置清單
名稱
單位
數量
備注
自準直儀
套
1
高精度自準直儀
套
1
測量中心偏【選配】
平移運動模組
套
2
鹵素冷光源
套
1
光纖
套
1
測量中心偏【選配】
高精度手動氣浮轉臺
套
1
測量中心偏【選配】
四維調節夾具
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】
機械主體結構
套
1
標準鏡頭
套
1
測量中心偏【選配】
鏡頭組二維調節
套
1
壓縮氣泵
套
1
測量中心偏【選配】
專用中繼鏡
套
1
臺式電腦
套
1
專用控制箱
套
1
標準測量軟件
套
1
● 高精度數字式全自動焦距偏心測量儀 主要部件功能：
數字式焦距偏心測量儀主體主要由以下部分組成，總體結構如圖1所示。
圖1.1整體結構圖【測焦距/曲率半徑】
圖1.2整體結構圖【測偏心】
1---上光路自準直儀；
2---下光路平行光管；
3---上光路運動模組；
4---下光路運動模組；
5---中繼鏡二維調節；
1、自準直儀
自準直儀采用面陣工業相機實時顯示光學真像，專業的亞像素圖像處理技術能夠精準的獲取光學目標的位置，穩定的結構設計保證了儀器本身的測量穩定性。可選用工字目標、十字目標、點目標、一字線目標等。
2、運動模組
運動模組采用進口封閉式滾珠絲桿電動滑臺，滾珠絲桿將回轉運動轉化為直線運動帶動光學準直圖像采集系統做上下平移運動。滾珠絲桿特點摩擦損失小、軸向剛度高、高速運動平移和微量運動平移，滾軸絲杠由于是利用滾珠運動所以啟動力矩極小，不會出現滑動運動爬行現象能實現精確的微小位移量，運動模組如圖2所示。
圖2運動模組
3、運動控制系統
運動控制系統是基于PC機的數字式伺服電機的上位控制單元，運動控制系統與PC及構成主從式控制結構，PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實時監控。運動控制以脈沖指令的方式控制光學圖像采集系統實現位置的平移，運動控制系統執行機構采用伺服電機及伺服驅動器，通過與運動模組配合使用可以使系統運動控制分辨率及精度達到微米級，如圖3所示。
圖3運動控制原理
4、精密手動氣浮式旋轉模塊【測量中心偏；選配】
氣浮轉臺主要利用空氣軸承來工作的一種轉臺。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械接觸，磨損程度降到了最低，所以其精度始終保持穩定，只產生最小幅度的振動，如圖4所示。
圖4精密氣浮轉臺
● 高精度數字式全自動焦距偏心測量儀 測試原理
1、焦距測量
焦距是光學系統主點到焦點的距離，通過圖像放大原理對焦距進行測量，準直儀將十字線投影到無窮遠。被測試樣品會在焦平面上產生一個分劃板的圖像，分劃板圖像的尺寸取決于準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，需要根據被測件焦距的大小使用不同的轉換透鏡。每一種轉換透鏡的校準數值都存儲在軟件中，該校準數據、已知的準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（基準面）的頂點到像平面的距離。雙向自準直儀將一個分劃線透射到無窮遠，被測樣品在其焦平面產生此自準直儀分劃線的圖像，由另一個自準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
當透鏡的基準軸與光軸在位置或方向上出現偏差、并不重合時就會出現中心偏差。中心偏差可以在透射光及反射光下進行測量。自準直儀將分劃線成像于無窮遠。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直儀成像于CCD相機上。被測件通過精密氣浮轉臺沿基準軸旋轉。如果存在中心偏差分劃線的圖像以圓圈的形式旋轉。圓圈的直徑（一般以半徑表示）是偏心的數值，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
● 標準測量軟件界面
軟件界面包括以下模塊，運動控制模塊、測量設置模塊、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，運動控制模塊、測量設置模塊、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
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