摘要

光軸同軸度是光學系統(tǒng)精準成像的核心保障，鏡筒定位面平面度偏差易導致鏡片裝配傾斜，進而破壞光軸同軸度。白光干涉測量技術具備非接觸、納米級精度優(yōu)勢，可精準表征鏡筒定位面平面度與光軸同軸度偏差，為二者關聯(lián)分析提供可靠檢測手段。本文采用白光干涉測量技術，開展鏡筒定位面平面度與光軸同軸度同步檢測實驗，分析平面度偏差對光軸同軸度的影響規(guī)律，為光學鏡筒裝配質(zhì)量管控提供技術支撐。

關鍵詞

白光干涉測量；鏡筒定位面；平面度；光軸同軸度；測量分析

引言

光軸同軸度直接決定光學系統(tǒng)的成像穩(wěn)定性與精度，鏡筒定位面作為鏡片裝配的基準面，其平面度偏差會產(chǎn)生不均勻裝配應力，導致鏡片中心偏移，破壞光軸同軸性。傳統(tǒng)檢測方法難以同步精準捕捉平面度微觀偏差與光軸同軸度異常，而白光干涉測量可清晰呈現(xiàn)定位面微觀形貌，實現(xiàn)平面度與同軸度的精準檢測，為探究二者內(nèi)在關聯(lián)提供高效技術路徑。

實驗方案

實驗選用鋁合金鏡筒與高透光學鏡片，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)試光路確保檢測精度達±2nm，對鏡筒定位面進行全域掃描，采集平面度數(shù)據(jù)；將鏡片裝配后，通過白光干涉測量表征光軸同軸度偏差，結(jié)合同軸度測量儀驗證數(shù)據(jù)準確性，對比分析平面度偏差與光軸同軸度的對應關系。

實驗結(jié)果與分析

實驗表明，白光干涉測量可精準檢測鏡筒定位面平面度與光軸同軸度，檢測誤差均小于3%。當定位面平面度偏差≤0.003mm時，光軸同軸度偏差≤4″，滿足光學系統(tǒng)要求；當平面度偏差超過0.006mm，光軸同軸度偏差增至10″以上，且平面度偏差與同軸度偏差呈正相關。分析可知，平面度偏差導致鏡片裝配基準傾斜，引發(fā)光軸偏移，白光干涉技術可實現(xiàn)二者同步檢測，為裝配工藝優(yōu)化提供精準數(shù)據(jù)支撐。

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