仪器仪表学报

作者：刘金晨，刘昱含，应荣辉，邱丽荣，赵维谦

单位：刘金晨,北京理工大学光电学院北京100081,1076321062@qq.com,刘昱含,北京理工大学光电学院北京100081,2449664655@qq.com,应荣辉,北京理工大学光电学院北京100081,,邱丽荣,北京理工大学光电学院北京100081,,赵维谦,北京理工大学光电学院北京100081,

关键词：学透镜;参考环定位;几何多参数测量;差动共焦

单个透镜的几何参数误差累积效应对光学系统整体的成像质量影响尤其突出,在透镜的多种几何参数中,中心厚度、楔形误差和中心偏差对成像质量的影响较为显著。针对光学透镜中心厚度、中心偏差、楔形误差等几何参数测量及面形关联表征的难题,提出了一种基于参考环辅助定位的差动共焦光学透镜几何多参数综合测量方法。该方法利用激光差动共焦测量曲线零点与传感器焦点精确对应的特性,实现了光学透镜单一表面的高精度定焦测量;通过共基准参考环辅助定位方法,实现了光学透镜双侧表面翻转测量过程中的精确定位;通过参考环姿态配准方法,实现了光学透镜表面关联配准及面形重构,最终实现了光学透镜几何多参数的综合测量及评价。通过对透镜的几何多参数进行综合测量,可以有针对性地对系统整体进行优化设计,减少了重复定位误差和累积误差,有助于提高系统的精度,改善成像质量,进而提升光学系统的整体综合性能。经实验验证,该方法对光学透镜厚度的测量误差<1.200μm,中心偏差的测量误差优于1.000μm,楔形误差<0.002°,该方法为光学透镜几何多参数测量提供了一种新的技术途径。

来源：2025年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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