[发明专利]模块化光学动镜定心结构和加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学动镜定心结构和加工方法，具体涉及一种可以模块化加工、装配、检测的光学动镜定心结构及其加工方法。

背景技术

目前，随着光电精密测量技术的快速发展，对光学镜头像质的要求越来越高，单个光学透镜光轴与理想的光学系统光轴的偏心误差是影响成像质量的一个重要因素。为了保证该误差在设计要求范围内，光学定心技术使用日趋广泛。光学系统中往往存在需要沿光轴方向移动的透镜来完成调焦、变焦等功能，对于这类动镜而言，需保证运动过程中透镜本身光轴跳动量在设计要求范围内。以往的做法是将透镜单独安装在镜框中，然后在精密定心机床上进行定心加工，使透镜光轴与机械安装轴重合，最后把镜框安装到导向驱动机构中，使其能沿光轴往复移动。这样存在的问题是：动镜的安装构件与驱动导向组件分离，安装检测不便，动镜运动过程中光轴跳动量只能在系统集成时测量，一旦超差，就会耽误光学镜头的整体进度，不符合模块化的设计要求，降低了生产效率。

发明内容

为了解决动镜与驱动导向组件需要分别单独进行安装并检测的技术问题，本发明提供了一种可模块化加工、装配、检测的动镜定心结构。

本发明的技术解决方案是：所提供的模块化光学动镜定心结构，包括动镜和镜框，其特殊之处在于：所述镜框包括内镜框和外镜框，动镜固定于内镜框中，内镜框安装于外镜框中；内镜框的外圆周面与外镜框的内圆周面之间设置有由钢球和钢球保持架组成的直线滚动轴承，使内镜框可以在外镜框内沿轴向滑动；所述外镜框具有光学定心加工外圆周面。

上述外镜框的内圆周面上安装有左限位压圈和右限位压圈；左限位压圈和右限位压圈位于内镜框的两侧，用于限制内镜框的运动范围。

上述内镜框和外镜框均为钢材质，内镜框的外圆周面和外镜框的内圆周面上均镀有耐磨层，钢球带有3-5μm的压缩量，可以保证导向精度。

本发明还提供一种模块化光学动镜定心结构的加工方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】将动镜安装在内镜框中，并用动镜压圈进行固定；

2】将内镜框安装在动镜框中，并在内镜框的外圆周面与外镜框的内圆周面之间设置由钢球和钢球保持架组成的直线滚动轴承；

3】使内镜框沿轴向往复移动，利用光电自准直法测量运动过程中内镜框的跳动量；

4】跳动量满足要求后，装入压紧套，同时拧紧左限位压圈，使内镜框固定不动；

5】将外镜框装在光学定心机床上精车外圆安装面，使其轴线与光轴重合；

6】切除外镜框的工艺法兰；

7】取出压紧套，得到满足要求的动镜组件。

本发明的有益效果是：所提供的光学动镜定心结构可以进行模块化加工、装配、检测，降低了机械零件的加工精度，保证了光学设计要求的实现，产品质量更加易于控制，有利于生产的系列化、标准化。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

附图标记如下：1-外镜框，2-内镜框，3-左限位压圈，4-压紧套，5-动镜压圈，6-右限位压圈，7-钢球，8-钢球保持架，9-动镜。

具体实施方式

参见图1，本发明较佳实施例采用高精度的钢球7和钢球保持架8组成的直线滚动轴承起驱动导向作用。动镜9位于内镜框2中，并用动镜压圈5进行位置固定，内镜框2的外圆周面作为滚动导向面。把钢球7、钢球保持架8连同内镜框2装入外镜框1中，外镜框1的内圆周面也作为滚动导向面。外镜框1两端分别安装有左限位压圈3和右限位压圈6，用于限制内镜框2运动的极限位置。此时动镜9可随沿内镜框2在外镜框1内沿轴向作往复运动，利用光电自准直仪测量全运动行程的光轴跳动量，如果误差在设计要求范围内，则导向机构满足要求。外镜框1的安装外圆再经过定心加工即可保证机械安装轴线和动镜的光轴重合。

本发明较佳实施例的具体加工方法如下：

1】将动镜9装在内镜框2中，并用动镜压圈5进行固定。

2】钢球7装在钢球保持架8中组成直线滚动轴承，内镜框2可以在外镜框1的内孔中滑动，钢球有3～5μm的压缩量保证导向精度。左限位压圈3、右限位压圈6通过螺纹安装在外镜框1上，限制内镜框2的运动范围。外镜框1和内镜框2的材料均为钢，运动导向面镀耐磨层(如硬铬)以提高耐磨性。

3】不安装压紧套4，让内镜框2沿轴向往复移动，利用光电自准直法测量运动过程中内镜框2的跳动量。

4】跳动量满足要求后，装入压紧套4，拧紧左限位压圈3，使内镜框2固定不动。

5】将外镜框1装在光学定心机床上精车外圆安装面，使其轴线与光轴重合。