在 OC 系列中心偏测量仪的实际使用中,成像与找像是完成镜片定心、曲率半径、偏心测量的核心前提,也是操作人员最常遇到故障的环节。从表面像定位、寻找球心像,到干扰像排除、多光路适配,各类成像异常会直接导致测量无法进行、结果偏差过大。本文针对 OC 设备使用中高频出现的成像与找像问题,逐一梳理解决方案,帮你快速排查、高效操作。
一、表面像置零后,找不到球心像
这是最易遇到的问题,可能由以下原因导致:
1.一般在镜片比较薄的时候,表面像容易找错,找到的可能不是第一个面的表面像,这种情况就要从上往下慢慢找,去找看到的第一个表面像(如何确定是否找对表面像可以参考问题十);
2.镜头有可能放反了,和在软件中输入的设计文档对一下,看方向是否有问题;
3.如果镜头镜片很多或者反射率比较低,相机曝光时间过低会导致软件中看到的像亮度低,可以调大一点曝光;
4.镜头放置位置过于偏斜,会导致像超出视场范围,可以通过四维调整架微调一下;
5.还有一种可能是确认一下,镜片是否可以透过可见光。
二、前面球心像可以找到,后面无法找到
当测量多个镜片的镜头时,前几个球面球心像正常,后续面消失,多与装配与结构参数偏差相关:
1.装配的镜片存在较大偏心,与光轴偏离严重,可以通过微调镜头的位置,别的面的画圆可以大点,优先保证所有面都可以画出圆;
2.镜片间空气间隔输入错误,或与设计值不符,重新去设计文档核对空气间隔,核对实际空气间隔与设计值差异;
3.有可能是内部有镜片未安装、装反或漏装。
三、软件计算球心像位置过远,超出测量范围
当被测镜头曲率很大,软件给出的球心像坐标超出导轨行程,无法移动到指定位置;
1. 先尝试看换物镜能不能测到,在上光路情况下,如果被测面的球心在镜头上方导致测不到,可以更换小焦距物镜,如果球心在下方,可以换长焦距物镜;在下光路情况下,在上方选长焦距物镜以及增加延长杆,在下方选择小焦距物镜,以上情况如果还测不到可以尝试用负焦距的物镜;
2.如果负焦距的物镜不好找像,可以将镜头反向安装,看能不能测到;
3.如果是双光路设备可以切换用下光路,尝试测量剩余表面。
四、球心像距离过近两个或多个球心像同时显示在屏幕上:
镜头的某两个面或多个面的球心位置可能会相距很近,可能会在ccd中同时显示多个球心像。
1.这种情况可以更换小焦距物镜,利用其焦深小的特性分离球心像;
2.如果这几个球心像画圆不重合,可以使用选框测量或手动抓取功能,手动定位。
五、测量中出现表面干扰像球心像和表面像在相机界面同时存在
1.这种情况可以更换小焦距物镜,利用其焦深小的特性分离球心像与表面像;
2.如果两个像重合度不是特别高,可以尝试选框测量
3.可以尝试微调XY 调节装置,将表面像和球心像分离开,然后再选框测量。
六、多个球心像距离相近,难以区分对应面多面镜头易出现球心像重叠、邻近,无法对应被测面:
这种情况要严格按照软件计算结果,从上至下依次分配球心像,避免错位。
七、双光路测量出现光源干扰双光路同时工作时,光源串扰影响成像:
1.可以打开光路交替频闪功能,设置中打开trigger;
2.关闭非测量路光源,或者盖上镜头盖;
八、非球面镜片能不能测量可将非球面按球面近似测量
九、OC9 上光路找像正常,下光路无像
双光路设备中,同一样品上光路能正常找到像,切换下光路后找不到图像:
1.查看下光路光源是否开启、镜头盖是否取下;
2.有可能设备上下光路坐标系未校准;
3.下光路安了延长杆,但是软件中未选择对应延长杆;
4.下光路防护门未关闭、光路被遮挡。
十、如何判断表面像是否找对
表面像定位是球心像测量的基础,判断方法简单直观:
1.以从上向下第一个表面像为准;
2.可以轻敲光管,表面像保持不动,球心像随之抖动;
3.可用白纸放在镜片上辅助观察。
十一、表面像不动、球心像移动的原理
为什么敲动光管,表面像不动,球心像抖动,很多操作人员对这一现象疑惑,其核心是物镜与像面的相对位置变化:
1.表面像由反射形成,无论怎么移动物镜,物镜与焦点相对位置不变,因此表面像静止;
2.在看球心像时,镜头是固定的,球心固定不动,光源通过物镜后的焦点与球心在空间位置上重合,光在球面处沿法线方向将光反射回相机中,从而得到清晰的球心像,如果稍微偏离位置,焦点与球心不重合,镜头和球心产生位置差异,因此会跟随运动。
十二、已调好的镜头,测量时有球心像偏出视场
之前已经调好的镜头,再次进行测量,发现有球心像偏出视场了,多为装夹与部件偏移:
1.有可能是镜筒、工件没有锁死,测量过程中松动导致偏斜;
2.切换物镜时,搭载物镜的转塔发生位置偏移,物镜切换后无法回到标准位置,这种情况需要重新调平镜筒、校准转塔角度。
总结
找像是 OC 中心偏测量的关键一步。绝大多数测量问题,根源都是由于表面像找错、球心像未捕捉、光路干扰等基础问题。掌握以上排查方法,可快速解决大部分的成像异常,保障测量顺利进行。