[发明专利]一种光学调焦机构中调焦距离测量装置及测量方法

说明书

本发明具体涉及一种光学调焦机构中调焦距离测量装置及测量方法，其解决了小型化、轻量化精密测量系统无法实现高精密测量大位移的问题。一种光学调焦机构中调焦距离测量装置，包括传感器组件；传感器组件包括电涡流传感器和菱形被测件；调焦移动镜框通过导轨与调焦基座相连，其中调焦移动镜框可沿导轨在光轴方向做直线往复运动；驱动组件设置调焦基座上；驱动组件驱动调焦移动镜框沿导轨在光轴方向做直线往复运动；菱形被测件固定在调焦移动镜框上，电涡流传感器是通过测量距菱形被测件的移动距离来间接得到调焦移动镜框沿光轴方向的位移距离。

技术领域

本发明具体涉及一种光学调焦机构中调焦距离测量装置及测量方法。

背景技术

目前在位移高精密测量技术领域，微位移测量应用中，基于电反馈测量方法的电阻应变式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器等占主导地位，具有体积小、高灵敏度、高分辨率、低成本等优点，但也存在测量范围小的局限，此外接触式位移传感器如电阻应变式传感器受温度、传感器安装误差等因素的影响较大；在大位移测量应用中，基于光反馈测量方法的光栅式位移传感器、双频激光干涉仪等占主导地位，具有抗电磁干扰能力强、高灵敏度、高分辨率、测量范围大等优点，但也存在体积大、重量大、成本高以及对环境污染敏感的局限。

在小型化、轻量化高精密测量系统中，精度通常和大位移测量相悖。在对大位移进行测量时，通常采用牺牲精度的方法来增大测量位移的量程。上述因素使得在选择测量位移的方法时，需要综合权衡精度、测量量程两个指标，而无法同时满足高精度、紧凑型、低成本、大位移测量等条件。因此，发明一种同时满足高精度、紧凑型、低成本、大位移测量等条件的测量方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供了一种光学调焦机构中调焦距离测量装置，解决了小型化、轻量化精密测量系统无法实现高精密测量大位移的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是，一种光学调焦机构中调焦距离测量装置，所述光学调焦机构包括调焦基座、调焦移动镜框和驱动组件；调焦移动镜框通过导轨与调焦基座相连，其中调焦移动镜框可沿导轨在光轴方向做直线往复运动；驱动组件设置调焦基座上；驱动组件驱动调焦移动镜框沿导轨在光轴方向做直线往复运动；其特殊之处在于：

包括传感器组件；

传感器组件包括电涡流传感器和菱形被测件；

电涡流传感器固定在调焦基座上，菱形被测件固定在调焦移动镜框上，电涡流传感器是通过测量距菱形被测件的移动距离来间接得到调焦移动镜框沿光轴方向的位移距离。

以上为本发明的基本结构，基于该基本结构，本发明还做出以下优化改进：

进一步地，上述电涡流传感器包含一对探头和一个前置器，一对探头分为第一探头和第二探头，一对探头对称安装在探头固定座上，探头固定座固定在调焦基座上，菱形被测件位于一对探头之间，且菱形被测件的被测面和一对探头中心连线的法面之间的夹角为θ，θ为锐角。

进一步地，上述调焦基座上设有温度传感器。

进一步地，上述驱动组件为电机。

进一步地，上述驱动组件与调焦移动镜框通过丝杠螺母副连接。

另外，本发明还提出一种光学调焦机构中调焦距离测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将移动镜组固定在调焦移动镜框上，调焦移动镜框通过导轨与调焦基座相连，其中调焦移动镜框可沿导轨与调焦基座相对直线运动；驱动组件与调焦移动镜框通过丝杠螺母副连接，实现移动镜组直线往复运动；

2)将菱形被测件固定在调焦移动镜框上；

3)将探头固定座固定在调焦基座上；