[发明专利]基于非接触式微小距离测量的光学相机装调方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学镜头与成像接收器件之间的装调检测，属于精密测量技术领域。

背景技术

目前，在光学相机或光学相关仪器的装校中，光学镜头通过普通的装调方法或者计算机辅助装调技术控制各空气间隔已经能够达到比较好的成像质量和性能。而光学镜头与成像接收器件之间一般通过一个小厚度（1～3mm）的修切圈来调整两者的间隔。如果该间隔大小不能严格控制，也会带来离焦现象，最终影响光学相机的成像质量。因此，修切圈大小的测量和控制是光学仪器生产的关键工艺之一。

在目前的装校工艺中，确定修切圈的大小主要有两种方法，一是不断尝试法，通过加工不同大小的修切圈（间隔为0.01mm）来调整两者的间隔，这种方法主要用于单件或小批量生产，工作效率较低；二是通过机械探头接触光学镜头的端面，通过导轨的移动量可换算成修切量的大小，这种方法是一个大概估算，误差较大，而且接触式测量受工件尺寸及机械表面粗超度的制约较大，较少使用；因此采用非接触式测量有很大优势。

发明内容

本发明的目的是，针对现有光学镜头装调技术存在的不足，提供一种非接触式测量微小修切量的工作方法，采用小尺寸测量光点进行图像定位的原理，实现高精度小测量范围的无接触测量，用于对光学相机进行精密装调。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于非接触式微小距离测量的光学相机装调装置，它包括共轭光学系统、读数显微镜和载放共轭光学系统的精密导轨；共轭光学系统为读数显微镜的前置系统，共轭光学系统其物面焦点通过折光组件和玻璃组件，成像到像面焦点位置；所述的精密导轨与待装调的光学相机的光轴平行。

依据上述装置，本发明技术方案还包括一种基于非接触式微小距离测量的光学相机装调方法，步骤如下：

（1）将待装调的光学相机固定，以共轭光学系统为读数显微镜的前置系统，使共轭光学系统的焦点聚焦于待装调光学相机接收器件的法兰安装面上，调整读数显微镜与像面焦点之间的距离，使读数显微镜观察到清晰图像后，将读数显微镜与像面焦点之间的距离固定；

（2）精密导轨与共轭光学系统联动，移动精密导轨，使共轭光学系统的焦点聚焦于待装调光学相机光学镜头的法兰安装面上，并保证在读数显微镜中仍能观察到清晰图像；所显示精密导轨的移动量即为光学相机修切圈的修切量，根据修切量的大小对光学相机进行精密装调。

本发明的原理是：共轭光学系统与读数显微镜组合成非接触式检测系统为，共轭光学系统的物面焦点首先聚焦于接收器件的安装法兰面上，在另一端的像面焦点配合一定倍数的读数显微镜使用，当读数显微镜成像清晰时，保证共轭光学系统与读数显微镜的相对位置不动；然后移动精密导轨，使得共轭光学系统的物面焦点聚焦于光学镜头的安装法兰面上，此时读数显微镜成像仍是清晰的，则精密导轨的移动量即为光学镜头与接收器件之间的修切调整量的大小。采用非接触式测量修切量的光学检测系统设备，包括载放待装调的光学镜头、接收器件的精密导轨或平台、共轭光学系统、读数显微镜和载放共轭光学系统的精密导轨组成的非接触式光学检测系统。光学镜头与接收器件之间的相对距离以计算机上的图像清晰度来进行定位，再通过非接触式光学检测系统测出两者相对距离的精确数值。

本发明相对于现有技术具有如下特点：由共轭光学系统的物面焦点进行定位，通过调整读数显微镜使得图像清晰，通过光学精密导轨的移动量判断物面焦点的位移量，其测量精度可到0.01mm。本发明提供的非接触式测量修切量的光学检测系统设备，基于读数显微镜图像定位的原理，采用精密导轨来判断移动量。该设备测量精度高，误差小，可指导光学相机的精密装调。

附图说明

图1是本发明实施例提供的非接触式光学检测系统中共轭光学系统的光路图；

图2是发明实施例提供的非接触式光学检测系统的结构示意图；

其中，1、共轭光学系统的物面焦点；2、折光组件；3、玻璃组件；4、像面焦点；5、读数显微镜；6、计算机；7、光学镜头；8、光学镜头安装法兰；9、接收器件安装法兰；10、接收器件；11、载放光学镜头与接受器件的精密导轨（I），12、共轭光学系统的物面焦点（位置1）；13、共轭光学系统；14、载放共轭光学系统的精密导轨（II）。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1