[发明专利]一种垂直度测量方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种垂直度测量方法和装置。该垂直度测量方法包括：提供一光学自准直仪和一平面反射镜；将平面反射镜放置于载物台上，准直光束经平面反射镜反射形成光斑，记录光斑的初始成像位置；将底座和镜框螺接，并放置于载物台上，将平面反射镜放置于镜框上；旋转镜框至少三次，记录每次旋转后光斑的测量成像位置；根据测量成像位置，获取底座表面反射的虚拟成像位置；根据初始成像位置、测量成像位置、虚拟成像位置以及刻度分划板上单位距离与平面倾角的转换关系，分别计算底座和镜框各自的螺纹轴线与承靠面的垂直度。本发明可对底座和镜框螺纹轴线和承靠面的垂直度进行同时测算，提高了垂直度的测算效率，同时保证垂直度的计算精度。

技术领域

本发明实施例涉及光学仪器检测技术领域，尤其涉及一种垂直度测量方法和装置。

背景技术

当前在相机领域，镜头普遍通过底座与相机连接，从而实现镜头成像面与相机图像传感器重合。具体地，镜头由镜框和安装在镜框中的透镜组成，镜框和底座上分别对应设置有外螺纹和内螺纹，镜框通过螺纹与底座螺接固定，并且底座和镜框上分别相对设置有承靠面，以在螺接时相互抵持。显然，螺纹的轴线与承靠面是否垂直，决定了镜框中透镜的最终成像面与相机中图像传感器所在平面是否平行甚至重合。

随着镜头成像质量的提高和光圈的增大,镜头的焦深越来越小，底座和镜框螺纹轴线和承靠面的垂直度要求越来越高，导致其加工精度要求越来越高。因此，在产品的生产管控的过程中，准确地测量底座和镜框的螺纹轴线和承靠面的垂直度显得尤为重要。现有的测量方法中通常需要高精度的治工具来保证精度，少有能够去除治具本身误差的测量方法。而且，目前的垂直度测量仅能够测量底座的螺纹轴线和承靠面的垂直度，而忽略了镜框螺纹轴线和承靠面的垂直度测量。

发明内容

本发明提供一种垂直度测量方法和装置，以同时实现底座和镜框中螺纹轴线和承靠面的垂直度的精确测量。

第一方面，本发明实施例提供了一种垂直度测量方法，用于测量底座和镜框中螺纹轴线与承靠面的垂直度，所述垂直度测量方法包括：

提供一光学自准直仪和一平面反射镜，所述光学自准直仪包括载物台、物镜光管部件和测微目镜部件，所述物镜光管部件出射准直光束，所述测微目镜部件中设置有刻度分划板；

将所述平面反射镜放置于所述载物台上，所述物镜光管部件出射的所述准直光束经所述平面反射镜反射至所述测微目镜部件中，并聚焦于所述刻度分划板上形成光斑，记录所述光斑在所述刻度分划板上的初始成像位置；

将待测的所述底座和待测的所述镜框螺接，并放置于所述载物台上，所述底座位于所述载物台和所述镜框之间，将所述平面反射镜放置于所述镜框上；

保持所述底座和所述载物台的相对位置固定以及所述底座和所述镜框螺接，并旋转所述镜框至少三次，记录每次旋转后所述光斑在所述刻度分划板上的测量成像位置；

根据每次旋转后的所述测量成像位置，获取所述底座的表面将准直光束反射在所述刻度分划板上的虚拟成像位置；根据所述初始成像位置、所述虚拟成像位置以及所述刻度分划板上单位距离与平面倾角的转换关系，计算所述底座的螺纹轴线与承靠面的垂直度；根据所述测量成像位置、所述虚拟成像位置、所述刻度分划板上单位距离与平面倾角的转换关系，计算所述镜框的螺纹轴线与承靠面的垂直度

可选地，在所述将待测的所述底座和待测的所述镜框螺接，并放置于所述载物台上，所述底座位于所述载物台和所述镜框之间，将所述平面反射镜放置于所述镜框上之前，还包括：

调节所述载物台的水平度，直至所述光斑在所述刻度分划板上的初始成像位置与所述刻度分划板的原点重合。

可选地，所述保持所述底座和所述载物台的相对位置固定以及所述底座和所述镜框螺接，并旋转所述镜框至少三次，记录每次旋转后所述光斑在所述刻度分划板上的测量成像位置，包括：