摘要

光學(xué)鏡筒定位面平面度直接影響鏡片裝配精度，易引發(fā)鏡片微觀形變，進(jìn)而降低光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量。白光干涉測量技術(shù)憑借非接觸、納米級分辨率優(yōu)勢，可精準(zhǔn)表征定位面平面度與鏡片形變特征。本文采用白光干涉測量技術(shù)，開展鏡筒定位面平面度檢測及鏡片形變測量實(shí)驗(yàn)，探究平面度偏差對鏡片形變的影響機(jī)制，為光學(xué)鏡筒裝配質(zhì)量管控提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞

白光干涉測量；鏡筒定位面；平面度；光學(xué)鏡片；形變測量

引言

光學(xué)鏡片裝配過程中，鏡筒定位面作為鏡片的支撐基準(zhǔn)，其平面度偏差會產(chǎn)生不均勻裝配應(yīng)力，誘發(fā)鏡片微觀形變，導(dǎo)致光線折射偏差、成像模糊等問題。傳統(tǒng)測量方法難以同時精準(zhǔn)檢測定位面平面度與鏡片微觀形變，而白光干涉測量可清晰呈現(xiàn)定位面微觀形貌與鏡片形變特征，為二者的關(guān)聯(lián)研究提供高效、精準(zhǔn)的檢測手段。

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)選用鋁合金鏡筒與石英光學(xué)鏡片，鏡筒定位面尺寸18mm×18mm，制備不同平面度偏差的鏡筒樣本。搭建白光干涉測量平臺，調(diào)試光路確保檢測穩(wěn)定性，先對鏡筒定位面進(jìn)行全域掃描，采集平面度數(shù)據(jù)；再將鏡片裝配至鏡筒，測量鏡片裝配后的形變數(shù)據(jù)，對比分析定位面平面度與鏡片形變的對應(yīng)關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)表明，白光干涉測量可精準(zhǔn)檢測鏡筒定位面平面度與鏡片形變，平面度測量精度達(dá)±2nm，形變檢測誤差小于3%。當(dāng)定位面平面度偏差≤0.003mm時，鏡片形變量小于40nm，可滿足光學(xué)系統(tǒng)成像要求；當(dāng)偏差超過0.007mm，鏡片形變量增至100nm以上，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。分析可知，定位面平面度偏差越大，裝配應(yīng)力越不均，鏡片形變越顯著，白光干涉技術(shù)可實(shí)現(xiàn)二者同步檢測，為裝配工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

新啟航 專業(yè)提供綜合光學(xué)3D測量方案

多功能面型干涉儀——大視野平面度/納米精密測量設(shè)備

單臺設(shè)備搞定全維度精密測量，一站式覆蓋微納級平面度、深孔臺階、陡峭錐面角度及3D輪廓檢測，高效適配各種硬密封零部件測量需求。

四大核心技術(shù)革新，突破行業(yè)測量瓶頸

一鍵自動掃描：徹底破解傳統(tǒng)光學(xué)測量在高精度工況下“深度受限、視野偏小”的行業(yè)痛點(diǎn)，全面兼容平面度、臺階高度、多面平行度、錐孔等多維度精密測量需求，適配噴油嘴核心部位檢測。

（實(shí)測噴油器密封端面 平面度變形 0.35um）

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