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HONC-1000A型 高精度数字式全自动焦距中心偏测量仪
产品简介 Product introduction
高精度数字式全自动焦距中心偏测量仪，兼具焦距测量、偏心测量和曲率半径的功能，选配光栅尺后可以测量曲率半径和后焦截距。设备采用面阵工业相机接收光学真像进行图像处理，MTF算法保证可以找到最佳像面，亚像素图像处理技术精准测量各个光学参数。上下两个光管可以同时测量透镜（组）上下面的偏心量，为镜头装调和测试提供了极大的便利。
本机主要测量功能：
● 镜头/镜片的焦距测量；
● 镜头/镜片后焦截距的测量（选配）；
● 曲率半径的测试（选配）；
● 镜头偏心的测试（选配）；
● 单镜片偏心的测试（选配）；
技术指标 Technical indicators
技术参数
项目
焦距
偏心【选配】
曲率半径【选配】
被测元件直径
≤100mm【可选配≤150mm】
测量范围
±2mm至±1000mm
分辨率
0.01＂
0.001mm
精度
0.06%-0.4%
±0.2um/±2＂【选配高精度气浮转台】
±5um【选配高精度光栅尺】
重复性
±0.01″
±0.1um/±1＂【选配高精度气浮转台】
±1um【选配高精度光栅尺】
行程
上轴移动 400mm【可定制其他规格】
上轴移动 300mm【可定制其他规格】
选配功能
曲率半径/后焦截距
【注】：以上技术指标均可根据客户要求非标定制。
标准配置 Standard configuration
配置清单
名称
单位
数量
备注
自准直仪
套
1
高精度自准直仪
套
1
测量中心偏【选配】
平移运动模组
套
2
卤素冷光源
套
1
光纤
套
1
测量中心偏【选配】
高精度手动气浮转台
套
1
测量中心偏【选配】
四维调节夹具
套
1
测量中心偏【选配】
高精度三爪卡盘
套
1
测量中心偏【选配】
高精度直线光栅
套
1
测量曲率半径和后焦截距【选配】
机械主体结构
套
1
标准镜头
套
1
测量中心偏【选配】
镜头组二维调节
套
1
压缩气泵
套
1
测量中心偏【选配】
专用中继镜
套
1
台式电脑
套
1
专用控制箱
套
1
标准测量软件
套
1
● 高精度数字式全自动焦距偏心测量仪 主要部件功能：
数字式焦距偏心测量仪主体主要由以下部分组成，总体结构如图1所示。
图1.1整体结构图【测焦距/曲率半径】
图1.2整体结构图【测偏心】
1---上光路自准直仪；
2---下光路平行光管；
3---上光路运动模组；
4---下光路运动模组；
5---中继镜二维调节；
1、自准直仪
自准直仪采用面阵工业相机实时显示光学真像，专业的亚像素图像处理技术能够精准的获取光学目标的位置，稳定的结构设计保证了仪器本身的测量稳定性。可选用工字目标、十字目标、点目标、一字线目标等。
2、运动模组
运动模组采用进口封闭式滚珠丝杆电动滑台，滚珠丝杆将回转运动转化为直线运动带动光学准直图像采集系统做上下平移运动。滚珠丝杆特点摩擦损失小、轴向刚度高、高速运动平移和微量运动平移，滚轴丝杠由于是利用滚珠运动所以启动力矩极小，不会出现滑动运动爬行现象能实现精确的微小位移量，运动模组如图2所示。
图2运动模组
3、运动控制系统
运动控制系统是基于PC机的数字式伺服电机的上位控制单元，运动控制系统与PC及构成主从式控制结构，PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控。运动控制以脉冲指令的方式控制光学图像采集系统实现位置的平移，运动控制系统执行机构采用伺服电机及伺服驱动器，通过与运动模组配合使用可以使系统运动控制分辨率及精度达到微米级，如图3所示。
图3运动控制原理
4、精密手动气浮式旋转模块【测量中心偏；选配】
气浮转台主要利用空气轴承来工作的一种转台。空气轴承（又称为气浮轴承）指的是用气体（通常是空气，但也有可能是其它气体）作为润滑剂的滑动轴承，它是一种利用空气弹性势来起支承作用的一种新型轴承。由于空气轴承工作时没有机械接触，磨损程度降到了最低，所以其精度始终保持稳定，只产生最小幅度的振动，如图4所示。
图4精密气浮转台
● 高精度数字式全自动焦距偏心测量仪 测试原理
1、焦距测量
焦距是光学系统主点到焦点的距离，通过图像放大原理对焦距进行测量，准直仪将十字线投影到无穷远。被测试样品会在焦平面上产生一个分划板的图像，分划板图像的尺寸取决于准直仪物镜的焦距和被测试样品的焦距，将分划线的图像投射到CCD芯片上。图像处理系统会计算出分划线图像的尺寸和焦距。为了能够测量较大的焦距范围，需要根据被测件焦距的大小使用不同的转换透镜。每一种转换透镜的校准数值都存储在软件中，该校准数据、已知的准直物镜焦距及分划板狭缝的间距可以通过软件算法计算出被测试样品的焦距值，如图5所示。
图5焦距测试原理
2、后焦截距测量
后焦截距是物镜最后一个表面（基准面）的顶点到像平面的距离。双向自准直仪将一个分划线透射到无穷远，被测样品在其焦平面产生此自准直仪分划线的图像，由另一个自准直仪和放大物镜读出分划线，通过切换光路就可以确定出被测样品最后一个表面顶点与像面之间的距离，如图6所示。
图6后焦截距
3、曲率半径测量
曲率半径的测量用的是反射法。由图7中所示曲率半径原理，曲率半径的的测量需要找到被测透镜的表面像和曲率像。表面像就是透镜测试面所成的像，曲率像就是透镜球心成的像，两者之间的距离就是该曲面的曲率半径。
图7曲率半径
4、中心偏测量
当透镜的基准轴与光轴在位置或方向上出现偏差、并不重合时就会出现中心偏差。中心偏差可以在透射光及反射光下进行测量。自准直仪将分划线成像于无穷远。被测件在其焦平面上生成分划线的图像。分划线的图像由另一个自准直仪成像于CCD相机上。被测件通过精密气浮转台沿基准轴旋转。如果存在中心偏差分划线的图像以圆圈的形式旋转。圆圈的直径（一般以半径表示）是偏心的数值，中心偏差的单位是微米。透射及反射偏心如图8所示，图像界面偏心画圆如图9所示。
图8左边为透射偏心、右边为反射偏心
图9偏心画圆
● 标准测量软件界面
软件界面包括以下模块，运动控制模块、测量设置模块、测量模块,测试过都在一个主界面上完成，软件主界面如图11所示，运动控制模块、测量设置模块、测量模块如图12所示。
图10软件主界面
图11软件主界面
图12软件各功能模块
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