1.一种大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统,包括光源(1)、牛顿环仪(2)和设置在牛顿环仪(2)上方的观测装置(3),以及转动装置(4);
所述观测装置(3)包括安装架(31)、读数总成(32)和观测镜组件(33);
所述观测镜组件(33)包括目镜(331)、镜筒(332)、物镜(333)和分光镜(334)以及调焦手轮(335);
其特征在于:所述读数总成(32)包括第一测微螺旋装置(321)和第二测微螺旋装置(322);
所述第一测微螺旋装置(321)和第二测微螺旋装置(322)均设置有测微鼓轮(323)和调节部(324);
所述第一测微螺旋装置(321)靠近第二测微螺旋装置(322)一侧固定安装有连接板(5),所述第二测微螺旋装置(322)的调节部(324)与连接板(5)固定连接,所述第一测微螺旋装置(321)的调节部(324)与调焦手轮(335)固定连接;
所述第一测微螺旋装置(321)和第二测微螺旋装置(322)的主尺(325)相互平行,所述第一测微螺旋装置(321)和第二测微螺旋装置(322)的任意一个测微鼓轮(323)沿顺时针方向单向转动,另一个沿逆时针方向单向转动。
2.根据权利要求1所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统,其特征在于:所述牛顿环仪(2)包括由上至下依次放置的平凸透镜(21)和光学平晶(22),所述牛顿环仪(2)放置在转动装置(4)载物台上的中心位置,所述牛顿环仪(2)通过设置在转动装置(4)上的限位部(41)固定位置。
3.根据权利要求1所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统,其特征在于:所述光源(1)安装位置与分光镜(334)倾斜面中心在同一水平线,所述分光镜(334)的倾斜面朝向光源(1)位置安装,所述分光镜(334)倾斜面与光学平晶(22)的上表面呈45°夹角。
4.一种大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统的测量方法,包括以下步骤:
S1:校准目镜(331)分划板上十字叉丝交点与转动平台轴心位置至相互重合;
S2:安装牛顿环仪(2),调整光源(1),校准目镜(331)分划板上十字叉丝交点与牛顿环纹中心位置至相互重合;
S3:调整测微螺旋装置使目镜(331)分划板上十字叉丝竖线与选测的第k级暗环相切,并记录读数后,调整转动装置(4)相对前一测量位置旋转角度360°/n(n=12、24或48),调整测微螺旋装置使目镜(331)十字叉丝竖线与选测的第k级暗环相切,并记录读数,重复操作,每次旋转角度相同,直至测量完第k级暗环整个圆周上的n个等分点;
S4:根据测量所得数据确定选测的第k级暗环上的不同等分点的半径值,选用最小二乘法进行评定,得到待测透镜横截面上的第k级暗环在透镜表面所在处的圆度误差大小。
5.根据权利要求4所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统的测量方法,其特征在于,所述S1具体为:旋转目镜(331)直至分划板上十字叉丝清晰;整体转动目镜(331),使十字叉丝竖线垂直于测微螺旋装置主尺(325);移动转动装置(4),当目镜(331)中的十字叉丝交点对准转动装置(4)的载物台轴心时,水平固定转动装置(4)。
6.根据权利要求4所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统的测量方法,其特征在于,所述S2具体为:将平凸透镜(21)和光学平晶(22)组合成的牛顿环仪(2)水平放置于转动装置(4)的载物台上;
调整光源(1)发出的单色光波,使分光镜(334)表面的反射光向下传播垂直入射牛顿环仪(2);
旋转聚焦手轮,使目镜(331)中的牛顿环纹清晰;移动牛顿环仪(2),直至牛顿环纹中央的圆形暗斑中心位于目镜(331)中的十字叉丝交点处,记录第一测微螺旋装置(321)上位置读数X01和第二测微螺旋装置(322)上位置读数X02。
7.根据权利要求4所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统的测量方法,其特征在于,所述S3具体为:单向转动第一测微螺旋装置(321)或第二测微螺旋装置(322)的测微鼓轮(323),使目镜(331)中十字叉丝竖线与选测的第k级暗环相切,以此作为圆度误差起始测量位置,记录第一测微螺旋装置(321)上的读数X11和第二测微螺旋装置(322)上的读数X12;
令转动装置(4)相对前一测量位置旋转角度360°/n(n=12、24或48),继续沿原来方向旋转第一测微螺旋装置(321)或第二测微螺旋装置(322)的测微鼓轮(323),使目镜(331)中十字叉丝竖线与选测的第k级暗环相切,记录第一测微螺旋装置(321)上的读数Xi1和第二测微螺旋装置(322)上的读数Xi2(i=1、2、3、…、n),直至测量完第k级暗环整个圆周。
8.根据权利要求4所述的大曲率半径平凸透镜圆度误差测量系统的测量方法,其特征在于,所述S4具体为:由测量所得数据X01、X02、Xi1和Xi2(i=1、2、3、…、12),确定选测的第k级暗环上的不同等分点的半径值,选用最小二乘法进行评定,得到待测透镜横截面上的第k级暗环在透镜表面所在处的圆度误差大小。