[發明專利]一種用于光學鏡頭的光機尺寸測量裝置及校準方法

在審

• 申請號: 202111465373.2
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114383512A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 管偉;王章利;王中強;張森;劉欣;曾波;賈雪濤;石凱;左曉舟;張征
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B21/08;B23B5/00;B23B31/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發明公開了一種用于光學鏡頭的光機尺寸測量裝置，結構為：回轉調整臺上布置待測件，回轉調整臺的固定端安裝在底座組件上，回轉調整臺在底座組件上回轉以及四維方向調節；豎直升降臺的固定端安裝在底座組件上，豎直升降臺的豎直移動臺面上開設有豎直軌道槽，可調支座可移動地安裝在軌道槽內且與軌道槽垂直，豎直移動臺面上設置有光柵尺，用于檢測可調支座在移動臺面上的位置；可調支座底面上開設有水平直線導軌，直線導軌上安裝長度可調的升降鎖緊桿，升降鎖緊桿的底部安裝長度測量單元，長度測量單元位于待測件上方，用于測量回轉調整臺上待測件的自身高度。本發明應用廣泛、檢測過程高效、操作難度低。

技術領域

本發明屬于小型精密儀器技術領域，涉及一種用于光學鏡頭的光機尺寸測量裝置及校準方法。

背景技術

光學鏡頭作為軍用光電系統的核心部件，其質量的好壞直接決定著光電系統的產品性能。隨著光學鏡頭結構復雜度以及性能要求的不斷提高，光學系統成像質量對鏡片位姿誤差的敏感度也大幅提升，而定心車削校準技術可以精確保證鏡片的中心偏差以及光學間隔，提高光學鏡頭的成像質量和產品穩定性。定心車削校準技術也日漸成為高端光學鏡頭的主流研制手段。定心車削校準技術在鏡片外圈處設計一個金屬鏡框，通過高精度機械修切鏡框的方式精確校準光學軸線與機械軸線，保證光學系統的間隔和中心偏。在校準過程中，光學鏡片頂點與機械鏡框端面間的失高需要精確測量，并根據該檢測結果反向校準加工參數，從而提高校準精度，使校準精度達到微米級。此外，在此類光學鏡頭中采用一體式鏡筒，其臺階面高度也需要精確測量，才能保證光學間隔的準確。然而，目前缺少能夠高精度快速檢測這些尺寸的設備，傳統的檢測精度只能達到0.02mm，遠遠無法滿足微米級的檢測需求，為此，急需研發明了一種用于高精度檢測光學鏡頭中光機失高及大跨度結構尺寸的裝置及其精度校準方法。

目前，我國公布的“一種微小光學間隔的測量裝置”，該專利采用偏振光干涉法進行測量，在檢偏鏡與光電檢測器陣列之間加入一柱透鏡，將干涉圖樣沿條紋間距方向放大，降低了對光電檢測器陣列的要求。“高精度光學間隔測量裝置和測量方法”，該專利采用時域光學相干層析技術，利用寬帶光源及高精度延遲掃描光路實現光學元件間隔的非接觸測量。然而，這些裝置測量范圍極其有限，因此難以利用該方法實現光機失高及大跨度結構尺寸的測量。

發明內容

(一)發明目的

針對目前檢測手段的缺失，本發明提出了一種用于光學鏡頭的光機尺寸測量裝置及校準方法，使相關尺寸的測量精度達到0.005mm，并且檢測過程高效、操作難度低。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種一種用于光學鏡頭的光機尺寸測量裝置，其包括底座組件1、回轉調整臺2、豎直升降臺7、可調支座5、升降鎖緊桿4、長度測量單元3；回轉調整臺2上布置待測件，回轉調整臺2的固定端安裝在底座組件1上，回轉調整臺2在底座組件1上回轉以及四維方向調節；豎直升降臺7的固定端安裝在底座組件1上，豎直升降臺7的豎直移動臺面上開設有豎直軌道槽，可調支座5可移動地安裝在軌道槽內且與軌道槽垂直，豎直移動臺面上設置有光柵尺，用于檢測可調支座5在移動臺面上的位置；可調支座5底面上開設有水平直線導軌，直線導軌上安裝長度可調的升降鎖緊桿4，升降鎖緊桿4的底部安裝長度測量單元3，長度測量單元3位于待測件上方，用于測量回轉調整臺2上待測件的自身高度。

其中，所述直線導軌上裝有滑塊，滑塊上安裝長度可調的升降鎖緊桿4。