[发明专利]一种实现高精度成像镜头的加工方法

说明书

本发明公开了一种实现高精度成像镜头的加工方法，本发明按照安装进入镜筒的顺序，依次旋转镜组，寻找每个镜组光轴偏转的最大方向的位置，并记录最大偏角度数值，然后再镜组上标记对应的位置，然后再旋转调整第一组镜组光轴符合要求(镜筒光轴与第一个镜组的光轴一致)，第二镜组开始后续的镜组以第一个镜组为基准，旋转镜组使其光轴偏转方向最大角的位置与第一个镜组的最大偏角位置相反，使偏角大小相互抵消，后续镜组都是这样调整，使得光轴偏角的方向互相反向并计算偏角大小，使得总的偏角大小正负相加抵消达到最小；与现有技术相比，这样的设计对定心车削的加工精度要求可以降低，提高了成品率，降低了加工难度。

技术领域

本发明涉一种实现高精度成像镜头的加工方法，属于光学技术领域。

背景技术

工业镜头是机器视觉系统中十分重要的成像元件，系统若想完全发挥其功能，工业镜头必须要能够满足要求才行。随着机器视觉系统在精密检测领域的广泛应用，普通工业镜头难以满足检测要求，为弥补普通镜头应用之不足，适应精密检测需求，高精度成像镜头应运而生。实现镜头高精度成像的主要难题是透镜的加工，透镜与镜筒装配时配合公差的控制以及透镜与透镜之间空气间隙的保证。

在普通镜头透镜的加工方式采用定心车削制作透镜，定心车削加工透镜，首先需要将透镜与透镜镜框同轴装配，然后装配好的透镜与透镜镜框的组件进行定心车削，车削得到与镜筒和隔圈装配所需的透镜镜框或者镜座。

以上加工出来的透镜，在温度变化比较大的情况下，光学镜头结构参数会出现在波动，特别是不同材料之间变化幅度不同，包括由于各个材料加工的误差，热膨胀的系数不同，包括尺寸误差，会造成光轴的偏角，甚至会导致原本紧密的配合出现过盈挤压或过松晃动的现象，影响成像质量，如果采用电子主动式调节会增加设计成本，也会增加更多不稳定因素；因此需要设计一种机械式的，可以在结构上能够相互抵消各个不利参数的设计。通过光学系统自身的调整抵消温度对其产生的影响。为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现高精度成像镜头的加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实现高精度成像镜头的加工方法，所述镜头包括镜筒、镜组和设置在镜筒上的定心机构，及成像装置；

所属镜组包括镜座和固定在镜座上的透镜；定心机构包含注胶孔、顶偏芯工艺螺纹孔和隔圈，

镜筒包含中心线，在所述镜筒的外侧壁上，以镜筒中心线为中心均匀分布有数量为3个以上的注胶孔和数量为3个以上的用于顶偏芯工艺固定的螺纹孔，所述镜筒包含筒腔，筒腔内设置有数量为2个以上的隔圈，相邻两个隔圈之间形成镜组限位腔，镜组通过透镜限位腔限位设置在筒腔内，

所述顶偏芯工艺螺纹孔和注胶孔分别连通透镜限位腔，顶偏芯工艺螺纹孔上设置与顶偏芯工艺螺纹孔相配合的平头顶丝，

其特征在于，所述方法包含以下步骤：

S1将加工好的镜片固定到对应的镜座中，形成镜组。

S2加工镜组，利用内调焦自准直仪调整镜片光轴，用定心车床主轴上的车刀对镜组的外圆进行车削，使机床主轴、镜片光轴、内调焦自准直仪三轴共轴。

S3车削镜组的端面使其达到设计要求，在调整的同时观测内部定心仪，保证各镜片间同轴度和间隔要求；在镜筒外圆周对应镜组的位置设置有注胶孔，用来固定调整好的镜组；

S4将加工好的镜组依次装配到镜筒中，调整到位后用镜筒压圈将所有镜组固定到镜筒内；

S5检测整个镜头和各个镜组光轴偏角变化，然后依据镜组偏角旋转镜组使其光轴偏角变化时相互抵消；

S6、然后调整镜筒上对应镜组位置的顶丝，使整个镜头各个镜组与镜筒的光轴一致，然后注胶固化；确保安装后整个镜头在环境温度变化中可以做到偏角误差可以相互抵消。