[发明专利]一种用于光学镜头的光机尺寸测量装置及校准方法

说明书

本发明公开了一种用于光学镜头的光机尺寸测量装置，结构为：回转调整台上布置待测件，回转调整台的固定端安装在底座组件上，回转调整台在底座组件上回转以及四维方向调节；竖直升降台的固定端安装在底座组件上，竖直升降台的竖直移动台面上开设有竖直轨道槽，可调支座可移动地安装在轨道槽内且与轨道槽垂直，竖直移动台面上设置有光栅尺，用于检测可调支座在移动台面上的位置；可调支座底面上开设有水平直线导轨，直线导轨上安装长度可调的升降锁紧杆，升降锁紧杆的底部安装长度测量单元，长度测量单元位于待测件上方，用于测量回转调整台上待测件的自身高度。本发明应用广泛、检测过程高效、操作难度低。

技术领域

本发明属于小型精密仪器技术领域，涉及一种用于光学镜头的光机尺寸测量装置及校准方法。

背景技术

光学镜头作为军用光电系统的核心部件，其质量的好坏直接决定着光电系统的产品性能。随着光学镜头结构复杂度以及性能要求的不断提高，光学系统成像质量对镜片位姿误差的敏感度也大幅提升，而定心车削校准技术可以精确保证镜片的中心偏差以及光学间隔，提高光学镜头的成像质量和产品稳定性。定心车削校准技术也日渐成为高端光学镜头的主流研制手段。定心车削校准技术在镜片外圈处设计一个金属镜框，通过高精度机械修切镜框的方式精确校准光学轴线与机械轴线，保证光学系统的间隔和中心偏。在校准过程中，光学镜片顶点与机械镜框端面间的失高需要精确测量，并根据该检测结果反向校准加工参数，从而提高校准精度，使校准精度达到微米级。此外，在此类光学镜头中采用一体式镜筒，其台阶面高度也需要精确测量，才能保证光学间隔的准确。然而，目前缺少能够高精度快速检测这些尺寸的设备，传统的检测精度只能达到0.02mm，远远无法满足微米级的检测需求，为此，急需研发明了一种用于高精度检测光学镜头中光机失高及大跨度结构尺寸的装置及其精度校准方法。

目前，我国公布的“一种微小光学间隔的测量装置”，该专利采用偏振光干涉法进行测量，在检偏镜与光电检测器阵列之间加入一柱透镜，将干涉图样沿条纹间距方向放大，降低了对光电检测器阵列的要求。“高精度光学间隔测量装置和测量方法”，该专利采用时域光学相干层析技术，利用宽带光源及高精度延迟扫描光路实现光学元件间隔的非接触测量。然而，这些装置测量范围极其有限，因此难以利用该方法实现光机失高及大跨度结构尺寸的测量。

发明内容

(一)发明目的

针对目前检测手段的缺失，本发明提出了一种用于光学镜头的光机尺寸测量装置及校准方法，使相关尺寸的测量精度达到0.005mm，并且检测过程高效、操作难度低。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种一种用于光学镜头的光机尺寸测量装置，其包括底座组件1、回转调整台2、竖直升降台7、可调支座5、升降锁紧杆4、长度测量单元3；回转调整台2上布置待测件，回转调整台2的固定端安装在底座组件1上，回转调整台2在底座组件1上回转以及四维方向调节；竖直升降台7的固定端安装在底座组件1上，竖直升降台7的竖直移动台面上开设有竖直轨道槽，可调支座5可移动地安装在轨道槽内且与轨道槽垂直，竖直移动台面上设置有光栅尺，用于检测可调支座5在移动台面上的位置；可调支座5底面上开设有水平直线导轨，直线导轨上安装长度可调的升降锁紧杆4，升降锁紧杆4的底部安装长度测量单元3，长度测量单元3位于待测件上方，用于测量回转调整台2上待测件的自身高度。

其中，所述直线导轨上装有滑块，滑块上安装长度可调的升降锁紧杆4。