同心圆透射分划板是一种用于光学瞄准、成像测量、光学系统校准及机器视觉标定的精密光学元件,通常以高透光率光学玻璃或熔融石英作为基底,在基底表面通过精密光刻、镀铬或其他微细加工工艺形成同心圆、十字线等高精度图案,使标定图形能够在透射光路中清晰成像。
同心圆透射分划板的核心结构包含高透光率光学玻璃或紫外熔融石英基底、镀铬同心圆图案,多数型号还会搭配中心十字准线,部分产品外圈额外增设毫米刻度,第五圈常设计为虚线样式,方便快速识别特定直径位置。
与普通十字分划板相比,同心圆图案能够同时提供中心定位、径向距离、尺寸比较和对称性判断等信息,因此特别适合用于光斑尺寸测量、光轴校准、视觉系统标定以及成像系统的几何测量。同心圆透射分划板通常安装在望远镜、显微镜、准直仪、自准直仪、光学测量仪器等设备的焦平面或像平面上,是光学仪器中的"标尺"与"靶标"。
1、产品特点
(1)高精度同心圆图案
采用精密加工工艺形成多级同心圆,各圆环具有明确的直径或半径关系,可作为稳定可靠的径向测量基准。同心圆图案具有良好的中心对称性,可用于判断目标与光轴之间的偏移量及偏心程度。
(2)透射式结构
分划板采用透明光学基底,标定图案通过透射光进行照明和成像,可直接集成到透射式光学系统、显微镜、准直器、平行光管及机器视觉设备中。
(3)中心定位方便
同心圆天然具有明确的几何中心,配合中心十字线后,可以快速建立水平、垂直及径向参考坐标,提高光轴定位和目标中心定位效率。
(4)稳定性强
玻璃或石英基板热膨胀小,刻线耐磨、耐腐蚀、不易老化。
(5)适用于多种光学系统
同心圆分划板既可以作为显微镜、目视光学仪器中的观察分划,也可以作为激光、机器视觉和光学检测系统中的标定靶。
(6)支持多元化定制
可根据不同光学系统的视场、倍率和工作距离,定制不同规格尺寸及图案等,包括分划板外径、基板厚度、同心圆数量、圆环直径及间距、线宽、中心十字线、正/负图案、图案位置及中心偏差、材料及波段等。
2、产品结构
典型的同心圆透射分划板由以下部分组成:
组成部分 | 说明 |
光学基底 | 常用光学玻璃(K9、BK7)、熔融石英等,两面经精密抛光,平行度与面形精度良好。 |
刻线图案层 | 一组同心圆环,常搭配中心十字线、刻度标记或径向线。刻线通常为铬膜(Cr),也可采用蚀刻、镀膜或感光工艺形成。 |
增透膜(可选) | 镀在非图案区域或基板表面,减少反射损失,提升透过率。 |
外形与装配边 | 圆形或方形,按镜筒或框架尺寸加工,部分带定位标记,便于装配对位。 |
保护层或胶合盖片(可选) | 用于保护刻线,防止划伤和污染。 |
3、主要技术参数
不同应用对分划板精度、尺寸和材料要求不同,可根据项目需求定制。典型参数可以参考下表。
参数 | 典型内容 | 参数 | 典型内容 |
名称 | 同心圆透射分划板 | 基材 | B270、光学玻璃、熔融石英 |
图案 | 同心圆/同心圆+十字线 | 外径 | 19mm、21mm、25.4mm等 |
圆环数量 | 5~20组,可定制 | 厚度 | 1.5mm |
图案线宽 | 可根据需求定制 | 图案精度 | 最高±0.5μm,可根据需求定制 |
图案形式 | 正像/负像 | 中心偏差 | ≤0.1mm,根据精度等级定制 |
透射波前误差 | <λ@633nm | 表面质量 | 60-40划痕-麻点等级 |
铬膜光学密度 | ≥3.0@430nm | 通光孔径占比 | >90% |
4、应用领域
(1)光学仪器
望远镜、显微镜、测量显微镜、准直仪、自准直仪的目镜分划与对准。
(2)光学装调与检测
镜头光轴定心、光学系统共轴校准、焦面位置检测。
(3)激光光斑检测与校准
同心圆分划板可以作为激光光斑尺寸、位置和中心的参考靶。主要用于:激光光斑直径测量、光束中心定位、激光光轴校准、聚焦位置检测、激光准直状态检测等。
(4)测绘与瞄准
经纬仪、水准仪、瞄准具、光电瞄准系统的瞄准基准。
(5)机器视觉与成像标定
相机、镜头的畸变评估、分辨率及视场标定。
(6)医疗与生物
显微成像、眼科设备中的对准与测量参照。
(7)教学与科研
光学实验、干涉与衍射实验中的参考靶标。
(8)航空航天与军工
光电跟踪、制导及红外系统的校准与对准。
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