专利汇可以提供镜头组件焦面测量矫正装置及焦面测量矫正方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种镜头组件焦面测量矫正装置及焦面测量矫正方法。包括焦面测量装置、焦面矫正装置及控制装置;焦面测量装置包括测量 机架 、 光源 装置、匀光板、分划板、第一镜头组件安装座、数字摄像机、保护筒、及分划板调节驱动装置;分划板调节驱动装置上设有 传感器 ;控制装置能计算待检测的镜头组件的被测镜头与标准的镜头组件的被测镜头的焦面 位置 偏差值;焦面矫正装置包括矫正机架、第二镜头组件安装座、旋转夹持组件、旋转驱动装置;控制装置与焦面矫正装置的连接从而能根据焦面位置偏差值控制旋转驱动装置旋转。本发明能实现对镜头组件的焦面检测并自动矫正的功能,从而提高镜头组件的焦面 精度 ,且提高同一批次镜头组件的焦面一致性。,下面是镜头组件焦面测量矫正装置及焦面测量矫正方法专利的具体信息内容。
1.一种镜头组件焦面测量矫正装置,所述镜头组件(1)包括镜头座(11)及螺纹连接于镜头座(11)上的被测镜头(12),其特征在于:所述镜头组件焦面测量矫正装置包括焦面测量装置(2)、焦面矫正装置(3)及控制装置;
所述焦面测量装置(2)包括测量机架、以及沿测量光轴(2A)延伸方向依次布设于测量机架上的光源装置(24)、匀光板(23)、分划板(22)、第一镜头组件安装座(21)、和数字摄像机(25);所述分划板(22)上设置有分划板鉴别图案;
所述焦面测量装置(2)还包括用来使第一镜头组件安装座(21)固定安装在测量机架上的保护筒(27),所述第一镜头组件安装座(21)同轴固定设置于保护筒(27)的顶部,保护筒(27)沿测量光轴(2A)方向设置在第一镜头组件安装座(21)朝向光源装置(24)的一侧;所述镜头组件(1)通过其镜头座(11)安装固定在第一镜头组件安装座(21)上,第一镜头组件安装座(21)中部设有沿测量光轴(2A)方向延伸的通光孔(211);所述数字摄像机(25)通过测量机架固定安装在第一镜头组件安装座(21)背离光源装置(24)的另一侧并能拍摄光源装置(24)经过匀光板(23)和分划板(22)后透过被测镜头(12)所呈现的分划板鉴别图案的图像;
所述焦面测量装置(2)还包括用来固定安装光源装置(24)、匀光板(23)和分划板(22)的分划板筒(28)、以及用来带动分划板筒(28)沿测量光轴(2A)向靠近或远离第一镜头组件安装座(21)的方向移动的分划板调节驱动装置(29);所述分划板筒(28)上设有分划板(22)和匀光板(23)的一端伸入至保护筒(27)中,分划板筒(28)的另一端伸出保护筒(27)外与分划板调节驱动装置(29)连接;所述分划板调节驱动装置(29)上还设有用来检测分划板筒(28)的位置的传感器(296);
所述控制装置分别与传感器(296)、分划板调节驱动装置(29)和数字摄像机(25)连接以获取检测信号并根据该检测信号计算待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)与标准的镜头组件(1)的被测镜头(12)的焦面位置偏差值;
所述焦面矫正装置(3)包括矫正机架(32)、与矫正机架(32)相对固定连接的用来固定安装镜头组件(1)的镜头座(11)的第二镜头组件安装座(31)、转动连接在矫正机架(32)上的用来夹持固定安装在第二镜头组件安装座(31)上的镜头组件(1)的被测镜头(12)并带动该被测镜头(12)旋转的旋转夹持组件(37)、以及连接于旋转夹持组件(37)和矫正机架(32)之间的用来驱动旋转夹持组件(37)旋转的旋转驱动装置,所述固定安装在第二镜头组件安装座(31)上的镜头组件(1)的被测镜头(12)与旋转夹持组件(37)的旋转中心线位于同一矫正光轴(3A)上;
所述控制装置与焦面矫正装置(3)的旋转驱动装置连接从而能根据所述焦面位置偏差值控制旋转驱动装置旋转以消除焦面位置偏差值从而使待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)与标准的镜头组件(1)的被测镜头(12)的焦面位置一致。
2.根据权利要求1所述的镜头组件焦面测量矫正装置,其特征在于:所述数字摄像机(25)包括沿测量光轴(2A)由靠近第一镜头组件安装座(21)向远离第一镜头组件安装座(21)方向依次排列的成像镜头(251)和感光传感器(252);感光传感器(252)与控制装置相连接,用于将其所拍摄的分划板鉴别图案的图像传输给控制装置。
3.根据权利要求1所述的镜头组件焦面测量矫正装置,其特征在于:所述测量机架包括镜座安装机架(26)、以及相对镜座安装机架(26)固定安装连接的摄像机机架(210),所述保护筒(27)固定安装在镜座安装机架(26)上,数字摄像机(25)固定安装在摄像机机架(210)上;
所述分划板调节驱动装置(29)包括固定安装于镜座安装机架(26)上且沿平行于测量光轴(2A)方向延伸的调节滑轨(291)、滑动连接于调节滑轨(291)上的能相对该调节滑轨(291)沿平行于测量光轴(2A)方向滑动的调节滑块(292)、固定安装于调节滑轨(291)侧壁上的调节电机(293)、连接于调节电机(293)输出轴和调节滑块(292)之间的用来带动调节滑块(292)沿调节滑轨(291)延伸方向往复滑动的调节传动组件(294)、以及连接于调节滑块(292)和分划板筒(28)之间的用来带动分划板筒(28)和调节滑块(292)同步移动的分划板筒升降平台(295);所述传感器(296)为设于调节滑轨(291)和分划板筒升降平台(295)之间的用于检测分划板筒(28)的位移初始位置的位置传感器;所述调节传动组件(294)包括与调节滑块(292)固定连接的螺母、与螺母螺纹连接且沿平行于测量光轴(2A)方向延伸的丝杆、同轴固定连接于丝杆上的丝杆传动轮、以及连接于丝杆传动轮和调节电机(293)输出轴之间的传动带或传动链。
4.根据权利要求1所述的镜头组件焦面测量矫正装置,其特征在于:旋转夹持组件(37)包括旋转体(371)、环绕旋转体(371)中心线分布在旋转体(371)底部四周并能相对旋转体(371)中心径向移动的矫正气动夹爪(372),矫正气动夹爪(372)在相对旋转体(371)径向移动时能夹紧或松开固定安装在第二镜头组件安装座(31)上的镜头组件(1)的被测镜头(12);
所述焦面矫正装置(3)还包括连接于旋转体(371)和矫正机架(32)之间的用来带动旋转体(371)向远离或靠近第二镜头组件安装座(31)方向移动的升降控制组件,所述升降控制组件包括固定设置于矫正机架(32)上且沿与矫正光轴(3A)平行的方向延伸的矫正滑轨(33)、滑动连接于矫正滑轨(33)上且能沿与矫正光轴(3A)平行的方向滑动的矫正滑块(34)、固定安装于矫正滑块(34)上的矫正升降平台(35)、固定安装于矫正机架(32)上的且通过活塞一端与矫正升降平台(35)相连接的用于带动矫正升降平台(35)沿矫正光轴(3A)延伸方向移动的气缸驱动装置(36);所述旋转体(371)转动安装在矫正升降平台(35)上,所述旋转驱动装置包括设置于矫正升降平台(35)上的矫正电机(38)、及连接于矫正电机(38)的输出轴和旋转体(371)转轴之间的用于带动旋转体(371)绕矫正光轴(3A)转动的矫正传动组件(39);
所述焦面矫正装置(3)还包括与矫正气动夹爪(372)连接以带动矫正气动夹爪(372)径向移动的气动装置。
5.根据权利要求1所述的镜头组件焦面测量矫正装置,其特征在于:所述镜头组件焦面测量矫正装置还包括用于安装焦面测量装置(2)和焦面矫正装置(3)的基座、以及设置于基座上的用于输送镜头组件(1)的送料装置(5);所述送料装置(5)包括固定设置于基座上且沿Y轴方向延伸设置的Y轴滑轨(52)、滑动连接于Y轴滑轨(52)上的Y轴滑台(53)、及固定设置于基座上的且与Y轴滑台(53)相连接的用于驱动Y轴滑台(53)相对Y轴滑轨(52)沿Y轴方向滑动的Y轴驱动装置(54)、固设于Y轴滑台(53)上的且沿与Y轴方向垂直的X轴方向延伸设置的X轴滑轨(55)、滑动连接于X轴滑轨(55)上的X轴滑台(56)、固定设置于Y轴滑台(53)上的且与X轴滑台(56)相连接的用于驱动X轴滑台(56)相对X轴滑轨(55)沿X轴方向滑动的X轴驱动装置(57)、设置于X轴滑台(56)上方且能沿垂直于X轴和Y轴的竖直方向升降的Z轴升降台(51)、及连接于Z轴升降台(51)和X轴滑台(56)之间的用于带动Z轴升降台(51)相对X轴滑台(56)沿Z轴方向升降运动的Z轴驱动装置(58);
所述测量光轴(2A)和矫正光轴(3A)均处于与所述Z轴方向相平行的竖置方向,测量光轴(2A)和矫正光轴(3A)的垂直连线与X轴方向平行;
所述送料装置(5)还包括固设于Z轴升降台(51)上且由Z轴升降台(51)向测量光轴(2A)和矫正光轴(3A)所在侧延伸的输送气动夹爪组件(59),输送气动夹爪组件(59)位于焦面测量装置(2)和焦面矫正装置(3)之间,输送气动夹爪组件(59)包括一对在气动作用下能沿X轴方向进行开合以夹紧或松开焦面测量装置(2)和/或焦面矫正装置(3)上的镜头组件(1)的夹爪。
6.根据权利要求5所述的镜头组件焦面测量矫正装置,其特征在于:在基座上还设有位于焦面测量装置(2)前侧的用于放置初始转态下的镜头组件(1)的初始安装座(7)、以及位于焦面矫正装置(3)后侧的用于放置调试后的镜头组件(1)的成品安装座(8);所述初始安装座(7)的竖置中心轴、焦面测量装置(2)的测量光轴(2A)、焦面矫正装置(3)的矫正光轴(3A)、及成品安装座(8)的竖置中心轴沿平行于X轴滑轨(55)的X轴方向依次间隔排布;所述送料装置(5)还包括位于初始安装座(7)和焦面矫正装置(3)之间的用于将初始安装座(7)上的镜头组件(1)输送至焦面测量装置(2)上的初始气动夹爪组件(510)、及位于焦面矫正装置(3)和成品安装座(8)之间的用于将焦面矫正装置(3)上的镜头组件(1)输送至成品安装座(8)上的成品气动夹爪组件(511);所述初始气动夹爪组件(510)、输送气动夹爪组件(59)、及成品气动夹爪组件(511)处在平行于X轴的同一方向上。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的镜头组件焦面测量矫正装置进行焦面测量和矫正的焦面测量矫正方法,其特征在于:包括以下步骤:
①测量标准的镜头组件的分划板筒位置:将标准的镜头组件(1)安装至焦面测量装置(2)的第一镜头组件安装座(21)上,通过传感器(296)检测分划板筒(28)的位移初始位置;
通过控制装置控制分划板调节驱动装置(29)带动分划板筒(28)及其上的分划板(22)向靠近和远离第一镜头组件安装座(21)的方向移动,使得分划板(22)上的分划板鉴别图案能在数字摄像机(25)上形成分划板鉴别图案的图像,控制装置接收数字摄像机(25)拍摄的各个分划板鉴别图案图像信息以及分划板调节驱动装置(29)或传感器(296)反馈的与每一分划板鉴别图案图像信息所对应的分划板筒(28)相对位移初始位置的移动距离信息,找出最清晰的分划板鉴别图案图像信息所对应的分划板筒(28)相对位移初始位置的最佳移动距离信息,将该最佳移动距离信息与分划板筒(28)的位移初始位置相加即获得分划板筒(28)在测量机架上的位置Z0;
②测量待检测的镜头组件的分划板筒位置:将待检测的镜头组件(1)替换标准的镜头组件(1)安装至焦面测量装置(2)的第一镜头组件安装座(21)上,然后按照步骤①的方法测量计算出当数字摄像机(25)拍摄的分划板鉴别图案图像信息最清晰时,待检测的镜头组件(1)对应的分划板筒(28)在测量机架上的位置Zn;
③计算成像镜头的焦面位置偏差量△Zn′:根据公式△Zn′=Zn-Z0,将待检测的镜头组件(1)对应的分划板筒(28)在测量机架上的位置Zn与标准的镜头组件(1)对应的分划板筒(28)在测量机架上的位置Z0相减,算出分划板筒位移偏差值△Zn′,此分划板筒位移偏差值△Zn′即为分划板位移偏差值△Zn′,此分划板位移偏差值△Zn′等同于当第二镜头组件安装座(31)分别放置了待检测的镜头组件(1)和标准的镜头组件(1)且分划板(22)位置不动时,要使数字摄像机(25)获得的分划板鉴别图案图像信息清晰,前述两种情况下数字摄像机(25)所要调整的成像镜头(251)的焦面位置偏差量△Zn′;
④计算待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)与标准的镜头组件(1)的被测镜头(12)的焦面位置偏差值△Zn:根据成像关系公式△Zn′=-β2△Zn,;其中β是镜头组件(1)的被测镜头(12)与数字摄像机(25)的成像镜头(251)组成的光学系统的放大率,β=-f′/f,其中,-f′是成像镜头(251)的焦距,f是被测镜头(12)的焦距,且β2>>1,△Zn′为成像镜头的焦面位置偏差量;
⑤矫正待检测的镜头组件的被测镜头(12)与标准的镜头组件的被测镜头(12)的焦面位置偏差值△Zn:将待检测的镜头组件(1)转移到焦面矫正装置(3)的第二镜头组件安装座(31)上,所述控制装置根据步骤④计算的被测镜头(12)的焦面位置偏差值△Zn,控制焦面矫正装置(3)的旋转驱动装置带动夹持待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)的旋转夹持组件(37)相对镜头座(11)旋转至消除焦面位置偏差值△Zn,从而使待检测的镜头组件的被测镜头(12)与标准的镜头组件的被测镜头(12)的焦面位置一致。
8.根据权利要求7所述的焦面测量矫正方法,其特征在于:步骤⑤调整时,先根据公式ω=(360*△Z)/S,计算出焦面矫正装置(3)的旋转驱动装置中的矫正电机(38)应当转动的角度ω,其中,S为待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)的镜头螺距;控制装置根据计算出的ω值大小及正负控制矫正电机(38)的转动方向和转动角度,使矫正电机(38)驱动旋转夹持组件(37)带动被测镜头(12)相对镜头座(12)转动相应的角度,以消除待检测的镜头组件(1)的被测镜头(12)与标准的镜头组件(1)的被测镜头(12)焦面位置偏差值△Z。
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