本发明专利技术提供了一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置及方法，该装置包括：转台，固定镜座，用于调节镜座位姿，并调节转台转轴与镜座相对位置，使镜座沿镜座中心轴旋转；光谱共聚焦传感器，检测镜座内放置的单透镜上表面高度跳动，用于判断单透镜倾斜与偏心；推杆，推动镜座内放置的单透镜侧壁，以使单透镜随气浮转台转动过程中，单透镜上表面高度跳动量最小，实现单透镜定心装调。本发明专利技术使用光谱共聚焦传感器检测单透镜表面的偏心量，可收集大角度范围内的反射光信号，兼容不同曲率半径范围的单透镜的装调，方便单透镜偏心的调节和单透镜定心固定，可达亚微米调节精度，方便实现自动化单透镜偏心调节，以及适配高精度单透镜装调的高效率。高效率。高效率。
【技术实现步骤摘要】
基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置及方法
[0001]本专利技术涉及镜头装配定心
，具体涉及一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置及方法。
技术介绍
[0002]随着光学成像应用朝着大视场、高分辨率、低像差的方向发展，光学镜头的镜组越来越复杂和精密。工业上常用的只靠机械配合精度进行镜头装配的镜头量产方法只适合结构简单、透镜数量少的镜头，高倍显微镜头、高分辨率光刻投影镜头、大光圈变倍镜头等透镜数量多、透镜口径大的结构复杂镜头通常需要使用主动装调技术才能保证成像质量和镜头良率。
[0003]镜头镜组的主动装调技术，如公开号CN104007560B、CN102998767B和CN108732780B的专利，其公开了单透镜偏心检测方法均为使用自准直仪对单透镜上下表面的球心像进行成像检测；单透镜单独进行定心后再进行镜组装配的主动装调方法主要是定心车法，即通过金刚石单点车削镜座的方式实现单透镜光轴和镜座机械轴的重合。
[0004]使用自准直仪找单透镜球心像时需要根据单透镜曲率半径切换前置镜头，并准备大行程平移台移动自准直仪进行球心像的寻找，找像过程比较繁琐耗时。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置及方法，以方便实现自动化单透镜偏心调节，以及适配高精度单透镜装调的高效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，包括：转台，固定镜座，用于调节镜座位姿，并调节转台转轴与镜座相对位置，使镜座沿镜座中心轴旋转；光谱共聚焦传感器，检测镜座内放置的单透镜上表面高度跳动，用于判断单透镜倾斜与偏心；推杆，推动镜座内放置的单透镜侧壁，用于调整单透镜位姿，以使单透镜随气浮转台转动过程中，单透镜上表面高度跳动量最小，实现单透镜定心装调。
[0007]进一步地，所述光谱共聚焦传感器的焦点位于外侧单透镜顶面。
[0008]进一步地，还包括滑轨，用于光谱共聚焦传感器移动至镜座一侧，对焦镜座外侧面，以使光谱共聚焦传感器检测镜座跳动，判断镜座沿镜座中心轴旋转。
[0009]进一步地，还包括第二光谱共聚焦传感器，第二光谱共聚焦传感器对焦镜座外侧面，以使光谱共聚焦传感器检测镜座跳动，判断镜座沿镜座中心轴旋转。
[0010]进一步地，所述推杆穿过镜座侧壁调节槽，推动单透镜，调节单透镜。
[0011]进一步地，所述推杆包括气动杆、压电陶瓷和顶柱组成，气动杆上安装有压电陶瓷，压电陶瓷末端安装有用于推动单透镜的顶柱。
[0012]进一步地，所述转台内设置有转台转轴，以使转台上的镜座随转台转轴转动。
[0013]进一步地，所述转台上表面设置有固定镜座的多爪卡盘，用于固定镜座。进一步地，所述转台为气浮轴承，气动调节转台上固定的镜座位姿。
[0014]为实现上述目的，本专利技术进一步提供一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心方法，包括：调节镜座位姿，使镜座沿镜座中心轴旋转；转动镜座，利用光谱共聚焦传感器检测镜座内单透镜表面高度跳动，用于判断单透镜倾斜与偏心；推动单透镜侧壁，使单透镜随镜座转动过程，单透镜上表面高度跳动量最小；注入胶水至单透镜与镜座接触面的点胶槽内，用于固化粘接单透镜与镜座。
[0015]进一步地，所述调节镜座位姿，包括镜座固定在气浮轴承顶端的多爪卡盘上，通过调节气浮轴承的平移、俯仰和偏航，使镜座中心轴与气浮轴承的转轴共轴。
[0016]进一步地，所述推动单透镜侧壁，包括推杆穿过镜座侧壁的调节槽，推动单透镜侧壁，调整单透镜位姿，以使单透镜上表面高度跳动量最小。
[0017]本专利技术使用光谱共聚焦传感器，无接触的检测做旋转运动的单透镜上表面的偏心或倾斜引起的表面高度跳动，并用推杆微调单透镜的水平位置，使单透镜上表面的高度跳动量最小，实现单透镜定心。
[0018]本专利技术提供的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置与方法，使用光谱共聚焦传感器检测单透镜表面的偏心量，可收集大角度范围内的反射光信号，对单透镜表面曲率半径的变化不敏感，即可兼容不同曲率半径范围的单透镜的装调；针对常用单透镜类型设计了一种通用的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置与方法，方便单透镜偏心的调节和单透镜定心固定；设计基于压电陶瓷的单透镜偏心调节装置，可达亚微米调节精度，方便实现自动化单透镜偏心调节，以及适配高精度单透镜装调的高效率。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例公开的一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置截面图；图3为本专利技术实施例公开的一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置的镜座结构图；图4为本专利技术实施例公开的一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置的单透镜类型截面图，图4中的（A）为弯月透镜的截面图，图4中的（B）为双凹透镜的截面图，图4中的（C）为平凸透镜的截面图，图4中的（D）为平凹透镜的截面图。
[0020]图中标记：101、转台；102、第二光谱共聚焦传感器；103、光谱共聚焦传感器；104、镜座；105、单透镜；106、顶柱；107、压电陶瓷；108、气动杆；109、多爪卡盘；301、点胶槽；302、调节槽。
实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]目前，直接对整个镜组进行主动装调的方法主要缺点是兼容性不强，不适合工业量产，当镜组结构比较复杂时，整个装调流程需要重新设计。且使用自准直仪找单透镜球心像时需要根据单透镜曲率半径切换前置镜头，并准备大行程平移台移动自准直仪进行球心像的寻找，找像过程比较繁琐耗时。定心车单透镜定心的方法同样使用自准直仪进行单透镜偏心检测，也具有上述检测方法的缺陷，且整个定心车设备复杂昂贵，单透镜定心成本高。
[0023]因此，本专利技术提供的定心装调方法基于光谱共聚焦传感器检测单透镜表面的偏心量，可收集大角度范围内的反射光信号，对单透镜表面曲率半径的变化不敏感，即可兼容不同曲率半径范围的单透镜的装调；针对常用单透镜类型设计基于压电陶瓷的单透镜偏心调节装置，可达亚微米调节精度，方便实现自动化单透镜偏心调节。
[0024]参见图1、2，本专利技术实施例提供了一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置结构示意图，该基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置包括：转台101，用于固定镜座104，调节镜座104位姿，并调节转台转轴与镜座104相对位置，使镜座104沿镜座中心轴旋转；所述转台101内设置有转台转轴，以使转台101上的镜座104随转台转轴转动。
[0025]第二光谱共聚焦传感器102水平放置，其焦点位于镜座104侧面，检测镜座104侧面的高度跳动，用于将镜座中心轴调至和转台101的旋转轴同轴。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，包括：转台，固定镜座，用于调节镜座位姿，并调节转台转轴与镜座相对位置，使镜座沿镜座中心轴旋转；光谱共聚焦传感器，检测镜座内放置的单透镜上表面高度跳动，用于判断单透镜倾斜与偏心；推杆，推动镜座内放置的单透镜侧壁，用于调整单透镜位姿，以使单透镜随气浮转台转动过程中，单透镜上表面高度跳动量最小，实现单透镜定心装调。2.根据权利要求1所述的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，所述光谱共聚焦传感器的焦点位于外侧单透镜顶面。3.根据权利要求1所述的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，还包括滑轨，用于光谱共聚焦传感器移动至镜座一侧，对焦镜座外侧面，以使光谱共聚焦传感器检测镜座跳动，判断镜座沿镜座中心轴旋转。4.根据权利要求1所述的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，还包括第二光谱共聚焦传感器，第二光谱共聚焦传感器对焦镜座外侧面，以使光谱共聚焦传感器检测镜座跳动，判断镜座沿镜座中心轴旋转。5.根据权利要求1所述的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，所述推杆穿过镜座侧壁调节槽，推动单透镜，调节单透镜。6.根据权利要求1所述的基于光谱共聚焦的单透镜主动定心装置，其特征在于，所述推杆包括气动杆、压电陶瓷和顶柱组成，气动杆上安装有压电陶瓷，压电陶瓷...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐俊峰，夏云鹏，王强，曹桂平，董宁，
申请(专利权)人：合肥埃科光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。