用於光學加工拋光的標示方法
2023-07-23 12:04:16 1
專利名稱：用於光學加工拋光的標示方法
技術領域：
本發明涉及拋光工藝領域，特別是一種用於實時指示或測量拋光頭或工件的進給運動位置的標示方法。
背景技術：
在光學加工的拋光中，常常需要根據測量結果對被加工表面進行修拋，特別是在加工非球面的光學表面時，誤差的出現難以避免，需要反覆修拋才能完成。在此過程中，修正位置的標示是一件非常麻煩的工作。
現有技術中，對於被加工零件表面的測量，可以利用幹涉儀的波面測量方法進行，當被測表面出現高低起伏變化時，產生的幹涉條紋會發生不同方向的彎曲變形，一方面，可以目測判斷被加工面在相應位置的高低情況，另一方面，可以通過計算獲得被測表面各點的高低位置。利用計算機，可以把計算數據中的高低變化轉化成顏色表示，從而獲得一種數值化的假彩圖，使人們觀測時比觀測幹涉條紋更加直觀。然而，不管是幹涉條紋還是假彩圖，其顯示在屏幕上時，人們很難對其在工件上的對應位置實現實時準確定位，常常出現工件高低位置的標示不準確或效率非常低，這就給加工帶來了困難。
中國發明專利申請CN1295905A公開了一種光學元件面形及波紋度誤差實時修正方法及裝置，其採用CCD攝像頭及圖像採集卡將被加工工件攝入到監視器中，形成動態畫面，將幹涉儀測得的被加工工件的面形及波紋度分布圖疊加到動態畫面上，用以確定需要修正的工件表面位置，實現修正。
用上述方法，可以提高實時定位的精度，但其存在下列缺陷(1)實際使用的各種光學元件(如透鏡等)都存在著一定的象差，該方法中，被加工元件的圖形由CCD攝像頭獲取，其與幹涉儀獲得的幹涉圖之間存在不同的變形，因而難以做到兩者對應位置之間的準確疊加，會產生加工誤差；(2)由於CCD攝像頭用以提供實時圖像，以反映小磨頭的位置，不能同時進行幹涉測量，因此，幹涉測量的結果是在先的某一時段的結果，在加工過程中，無法實時反映修拋的情況，可能造成對於某一位置重複進行修拋等問題，同時也無法反映修拋的程度；(3)CCD攝像頭和圖像採集卡的使用，提高了設備成本。
發明內容
本發明目的是提供一種用於光學加工拋光的標示方法，能實時反映修拋的情況，以簡化標示工作，提高工作效率。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種用於光學加工拋光的標示方法，利用幹涉儀的波面幹涉測量法，由光電器件接收幹涉條紋，通過計算獲得被測工件表面的高低位置分布，並生成假彩圖，採用所述幹涉儀，由同一光電器件接收幹涉條紋和被測工件的像，在顯示器上進行實時動態顯示，將所述假彩圖處理成半透明圖像，在顯示器上疊加顯示在所述幹涉條紋及被測工件的像上，根據假彩圖和實時幹涉條紋像對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置進行標示。
上述技術方案中，將被測工件成像到光電器件上，與幹涉條紋一起被接收的方法，屬於現有技術，本發明的特點是，將其動態地在顯示器上進行顯示後，疊加透明度可調節的半透明的假彩圖，使得表示被測表面高低位置的測量結果與被測表面相應位置一一對應，從而可以方便地用筆標示要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置。
由於幹涉條紋及被測工件的像是實時動態圖像，可以隨時觀察修拋的情況，因而，進一步的技術方案，在修拋時，根據實時測量結果的假彩圖、幹涉條紋及被測工件的實時動態圖像，可以直接觀察修拋位置，並隨時作修正標示。
由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點1.由於本發明將預處理的假彩圖做成半透明圖像，和幹涉條紋及被測工件的像進行疊加顯示，後者為實時動態圖形，因而能方便地標示高低位置；2.上述假彩圖和幹涉條紋是由同一幹涉儀和光電器件接收後生成的，因而保證了其一致性，可以避免象差造成的定位誤差，特別適合於高精度光學元件的加工；3.由於幹涉條紋及被測工件的像是實時顯示的，可以及時調整修拋位置和修拋量。
附圖1為本發明實施例一中假彩圖與幹涉條紋疊加的示意圖；附圖2為實施例一中標示位置示意圖；附圖3為實施例一中進行修拋時的顯示示意圖。
其中[1]、標示的低處；[2]、標示的高處；[3]、正在修拋的位置。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例一參見附圖1至圖3所示，一種用於光學加工拋光的標示方法，利用幹涉儀的波面幹涉測量法，由光電器件接收幹涉條紋，通過計算獲得被測工件表面的高低位置分布，並生成假彩圖，採用所述幹涉儀，由同一光電器件接收幹涉條紋和被測工件的像，在顯示器上進行實時動態顯示，將所述假彩圖處理成半透明圖像，在顯示器上疊加顯示在所述幹涉條紋及被測工件的像上，根據假彩圖和實時幹涉條紋像對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置進行標示。
在修拋時，根據測量結果的假彩圖及實時的幹涉條紋和被測工件的像，直接觀察修拋位置，並隨時作修正標示。
附圖1是表明測量結果的假彩圖與幹涉條紋疊加的示意圖；附圖2中給出了標示的低處1和標示的高處2；附圖3中可以觀察到正在修拋的位置3。
權利要求
1.一種用於光學加工拋光的標示方法，利用幹涉儀的波面幹涉測量法，由光電器件接收幹涉條紋，通過計算獲得被測工件表面的高低位置分布，並生成假彩圖，其特徵在於採用所述幹涉儀，由同一光電器件接收幹涉條紋和被測工件的像，在顯示器上進行實時動態顯示，將所述假彩圖處理成半透明圖像，在顯示器上疊加顯示在所述幹涉條紋及被測工件的像上，根據假彩圖和實時幹涉條紋像對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置進行標示。
2.根據權利要求1所述的用於光學加工拋光的標示方法，其特徵在於在修拋時，根據實時測量結果的假彩圖、幹涉條紋及被測工件的實時動態圖像，直接觀察修拋位置，並隨時作修正標示。
全文摘要
本發明公開了一種用於光學加工拋光的標示方法，利用幹涉儀的波面幹涉測量法，由光電器件接收幹涉條紋，通過計算獲得被測工件表面的高低位置分布，並生成假彩圖，其特徵在於採用所述幹涉儀，由同一光電器件接收幹涉條紋和被測工件的像，在顯示器上進行實時動態顯示，將所述假彩圖處理成半透明圖像，在顯示器上疊加顯示在所述幹涉條紋及被測工件的像上，根據假彩圖和實時幹涉條紋像對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置進行標示。本發明能方便地實時標示高低位置；可以避免象差造成的定位誤差，特別適合於高精度光學元件的加工。
文檔編號B24B13/00GK1803402SQ20061003792
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月20日 優先權日2006年1月20日
發明者郭培基 申請人:蘇州大學