一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于精密器械装调领域，提供了一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，包括支撑第一光学元件的第一支架、支撑第二光学元件的第二支架、激光自准直仪及控制器；激光自准直仪包括主机和分光镜及表面反射镜，分光镜贴设于第一光学元件表面，表面反射镜贴设于第二光学元件表面；第一支架上设有第一调节件，第二支架上设有第二调节件。本实用新型专利技术采集了分光镜和表面反射镜转动时的多组数据，在激光自准直仪精度不够时，通过多次测量可提高重复精度，激光自准直仪存在系统偏差时可以相互抵消；通过对分光镜和表面反射镜进行旋转并取光点轨迹中心进行计算，消除了分光镜和表面反射镜自身厚度不均带来的偏差，提高了光学元件平行度检测精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于精密机械装调
，尤其涉及一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置。
技术介绍
在一般的光学元件和玻璃平板的精密装调技术中，一般会采用激光自准直仪作为调整的方向基准，通过表面反射镜作为滑动物体，以获得物体如导轨的平面度信息，当从表面反射镜反射的光线返回自准直仪屏幕或者成像器件时，会形成一个亮的光点，当光点和出厂校准好的光轴中心重合的时候，认为反射镜的方向垂直于激光方向，并以此得到平面度信息。但随着电子元器件及其装配要求的提高，与此对应的自动装配设备的装配精度也随之提高，当该精度和激光自准直仪的重复精度在一个数量级上时，则传统方法不能够得到精确的测量。另一方面，由于激光自准直仪所配套的表面反射镜的厚度不是绝对均匀，不能够确保测量结果的偏倚性能。例如，目前有自动化设备平面度装配要求为0.5角秒，和一般激光自准直仪所提供的重复精度0.1角秒在一个数量级上，则难以满足精确测量的要求；另外，一般的表面反射镜前后表面平行度低于1角秒，当设备对反射镜的反射面和安装面的平行度要求高于1角秒时，则不能提供足够精确的平面度测量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，旨在提高光学元件和玻璃平板平行度的测量精度并进行高精度对准。本技术是这样实现的，一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，包括用于支撑待对准的第一光学元件的第一支架、用于支撑待对准的第二光学元件的第二支架、激光自准直仪，以及与所述激光自准直仪连接的用于分析两光学元件表面平行度的控制器；所述激光自准直仪包括用于发射激光并接收所述激光的反射光的主机，还包括与所述主机配套的可将所述激光部分反射回主机并部分透射的分光镜，以及位于所述分光镜的透射光路上的表面反射镜，所述分光镜贴设于所述第一光学元件待对准的表面且可基于该表面转动，所述表面反射镜贴设于所述第二光学元件待对准的表面且可基于该表面转动；所述第一支架上设有用于调节所述第一光学元件平面度的第一调节件，所述第二支架上设有用于调节所述第二光学元件平面度的第二调节件。作为本技术的优选技术方案：所述主机的激光输出方向设有将光路折弯的反光镜，所述分光镜设置于所述反光镜的反射光路上。所述第一支架和第二支架均设置于公共平面平台上。所述第一光学元件的至少一个表面为平面，所述第二光学元件的至少一个表面为平面，所述分光镜设置于所述第一光学元件的平面上，所述表面反射镜设置于第二光学元件的平面上。所述第一光学元件和第二光学元件均为平板元件。所述第一调节件和第二调节件为螺栓。所述分光镜和表面反射镜在检测所述第一光学元件和第二光学元件的表面平行度时分别以一定点为中心进行旋转，其反射光分别在所述主机上形成多个光点；所述控制器将分光镜的反射光拟合成第一光点轨迹，将所述表面反射镜的反射光拟合成第二光点轨迹，并根据所述第一光点轨迹和第二光点轨迹计算所述第一光学元件和第二光学元件的表面平行度。本技术采用激光自准直仪发射激光，采用配套的分光镜和表面反射镜 分别反射激光，并转动分光镜和表面反射镜以获得多组光点位置数据，分别形成第一光点轨迹和第二光点轨迹，并获取第一光点轨迹和第二光点轨迹的中心，依此判断两个光学元件的表面平行度。由于采集了多组数据，在激光自准直仪精度不够时，通过这样多次测量也可以提高重复精度，激光自准直仪存在系统偏差时，由于系统偏差是固定的，对于两个面测量都存在，也可以相互抵消；通过对分光镜和表面反射镜进行旋转并取其光点轨迹中心进行计算，有效的消除了分光镜和表面反射镜自身厚度不均带来的偏差，提高了光学元件表面平行度的检测精度和效率。附图说明图1是本技术实施例提供的高精度对准光学元件和玻璃平板的装置结构示意图；图2是采用本技术实施例的高精度对准光学元件和玻璃平板的装置进行平行度测量的原理图一；图3是采用本技术实施例的高精度对准光学元件和玻璃平板的装置进行平行度测量的原理图二；图4是采用本技术实施例的高精度对准光学元件和玻璃平板的方法流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。如图1，本技术实施例提供一种光学元件表面平行度的对准装置，用于检测两个光学元件的表面平行度，并调整光学元件的倾斜角度，使两个光学元件的表面平行度满足预定要求。该装置包括用于支撑待对准的第一光学元件01的第一支架02、用于支撑待对准的第二光学元件03的第二支架04、激光自准直仪05，以及与激光自准直仪05连接的用于分析两光学元件表面平行度的控制器。该激光自准直仪05包括用于发射激光并接收激光的反射光的主机051，还包括与主机051配套的分光镜052和表面反射镜053，该分光镜052贴合于第一光学元件01待对准的表面，表面反射镜053贴设于第二光学元件03待对准的表面，第一光学元件01和第二光学元件03自上向下设置，激光自准直仪05设置于第一光学元件01的上方，激光自准直仪05位于光路的起始端，分光镜052位于光路的中间部分，表面反射镜053则位于光路的尾部，分光镜052可将激光部分反射回主机051并部分透射出去，表面反射镜053位于分光镜052的透射光路上，可将激光反射回激光自准直仪05的主机051。分光镜052和表面反射镜053反射的光各自在主机051的接收面上形成较亮的光点。为了调整第一光学元件01和第二光学元件03的平行度，还在第一支架02上设置了用于调节第一光学元件01平面度的第一调节件06，在第二支架04上设置了用于调节第二光学元件03平面度的第二调节件07。在本实施例中，用于承载第一光学元件01的第一支架02和用于承载第二光学元件03的第二支架04设置于公共平面平台上，以防止第一支架02和第二支架04自身不平造成的误差。进一步地，为了使对准装置的结构紧凑，可以在主机051的激光输出方向设置将光路折弯的反光镜08，分光镜052则设置于反光镜08的反射光路上，该反光镜的数目不限。进一步地，第一调节件06和第二调节件07可以为螺栓。采用本技术实施例的对准装置进行光学元件的平行度测量和对准时， 具体包括下述步骤：如图4，在步骤S101中，通过激光自准直仪05的主机051输出激光，激光于分光镜052的上表面部分反射回主机051，在主机051上形成第一光点，另一部分激光经分光镜052透射至表面反射镜053，经表面反射镜053反射后在所述主机051上形成第二光点；如图2中的S1和S2；在步骤S102中，以一定点为中心转动分光镜052，使激光经过分光镜052的不同位置反射，在主机051上形成多个第一光点；在步骤S103中，以一定点为中心转动表面反射镜053，使激光经过表面反射镜053的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，其特征在于，包括用于支撑待对准的第一光学元件的第一支架、用于支撑待对准的第二光学元件的第二支架、激光自准直仪，以及与所述激光自准直仪连接的用于分析两光学元件表面平行度的控制器；所述激光自准直仪包括用于发射激光并接收所述激光的反射光的主机，还包括与所述主机配套的可将所述激光部分反射回主机并部分透射的分光镜，以及位于所述分光镜的透射光路上的表面反射镜，所述分光镜贴设于所述第一光学元件待对准的表面且可基于该表面转动，所述表面反射镜贴设于所述第二光学元件待对准的表面且可基于该表面转动；所述第一支架上设有用于调节所述第一光学元件平面度的第一调节件，所述第二支架上设有用于调节所述第二光学元件平面度的第二调节件。

【技术特征摘要】
1.一种高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，其特征在于，包括用于支撑待对准的第一光学元件的第一支架、用于支撑待对准的第二光学元件的第二支架、激光自准直仪，以及与所述激光自准直仪连接的用于分析两光学元件表面平行度的控制器；所述激光自准直仪包括用于发射激光并接收所述激光的反射光的主机，还包括与所述主机配套的可将所述激光部分反射回主机并部分透射的分光镜，以及位于所述分光镜的透射光路上的表面反射镜，所述分光镜贴设于所述第一光学元件待对准的表面且可基于该表面转动，所述表面反射镜贴设于所述第二光学元件待对准的表面且可基于该表面转动；所述第一支架上设有用于调节所述第一光学元件平面度的第一调节件，所述第二支架上设有用于调节所述第二光学元件平面度的第二调节件。2.如权利要求1所述的高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，其特征在于，所述主机的激光输出方向设有将光路折弯的反光镜，所述分光镜设置于所述反光镜的反射光路上。3.如权利要求1所述的高精度对准光学元件和玻璃平板的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢煜，李辂毅，黄辉，赵志辉，
申请(专利权)人：深圳市顶点视觉自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44