[发明专利]一种使用三坐标测量仪装调近红外大型长焦距镜头的方法

摘要

本发明使用三坐标测量仪对透镜的测试面画圆取点采样，计算得到透镜边厚差，通过调整透镜的止螺，使得边厚差计算值不大于理论边厚差，从而达到透镜的光轴与镜筒的基准轴重合的要求；根据各测试面顶点的测试数据和各透镜的中心厚度，计算得到相邻透镜之间的空气间隔，与设计值比较，如果存在不在设计值范围内的，进行一次性拆卸，进行返修，返修完成后重新进行装调。本发明是一种光学器件的机械装调方法，无需使用光源，特别适用于红外、近红外等不可见光波段光学器件的装调；将装调过程数据化，可直观的与光学设计参数进行比对；由于三坐标仪量程大、测量精度高，本发明可适用于中、大口径光学器件的光学装调。

主权项

一种使用三坐标测量仪装调近红外大型长焦距镜头的方法，其装调方法特征如下：1）将透镜装入镜筒（7），止螺（14）装入到对应的孔位，缓慢旋紧至碰到透镜边缘后，向外旋出半圈，把镜筒（7）放置到三坐标测量仪的工作台面上，选取孔位中的一组对角位对准三坐标测量仪测量头（6）的ox轴或oy轴方向；2）用三坐标测量仪测量头（6）对镜筒（7）的内壁进行取点采样，获取镜筒（7）内壁圆柱的中心轴，从而建立一个以三坐标测量仪工作台面和镜筒（7）内壁圆柱的中心轴为基准的三维坐标系；3）用三坐标测量仪测量头（6）对透镜的上表面进行画圆取点采样，获取各个点的z坐标值，找到z坐标值中的最大值和最小值，用最大值减去最小值获取实际的边厚差Δt实；4）根据下述公式计算进行判断，所述公式为Δt实≤Δt，若满足该公式，说明透镜的基准轴与镜筒（7）内壁圆柱的中心轴重合，将余下的止螺（14）缓缓旋紧，并重复测量进行验证；若不满足上述公式，那么找到最大值和最小值对应的止螺（14）；5）待透镜装调完毕后，测量透镜的上表面顶点对应的z坐标，用该透镜上表面顶点对应的z坐标减去前一个透镜的上表面顶点对应的z坐标再减去该透镜的中心厚度，即得到该透镜与前一个透镜之间的空气间隔；6）将空气间隔计算值与系统的设计值比较，如果计算值在设计值范围之内，那么说明满足设计要求继续进行装调；如果计算值不在设计值范围之内，那么计算出对应的修正量，继续进行装调工作；7）重复上述1）—6）步，直到装调完最后一片透镜；8）透镜之间空气间隔的实际值已经通过测量和计算得到，将其与理论值相比较；如果所有的空气间隔计算值均在设计值范围之内，装入弹性垫圈（9），并用压圈（8）进行紧固，完成该光学系统的装调；如果存在空气间隔的计算值不在设计值范围之内的，那么需要进行零件返修，对应的修正量在前面的装调过程中已经计算得到；将镜筒内的零件一次性拆卸到要修正的部分，进行返修；返修完成后，重复上面的安装过程，直到所有空气间隔的计算值均在设计值范围之内，完成该光学系统的装调工作。