中心偏檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可快速、高效地檢測被測透鏡中心偏的中心偏檢測裝置。該中心偏檢測裝置，平行光光源、變倍鏡頭位于同一光軸上；在光源與變倍鏡頭之間傾斜的反射鏡；有十字槽的反射膜在與變倍鏡頭相對的反射鏡表面上；在與反射膜垂直的方向上設置有放大物鏡和圖像傳感器，圖像傳感器的輸出接圖像顯示器；支座具有支撐體和兩個支柱；光源的光束透過十字槽、變倍鏡頭后入射到被測透鏡表面，被測透鏡表面反射的光束經(jīng)反射膜反射再經(jīng)過放大物鏡后形成被測透鏡球心像并在圖像顯示器上顯示。
【專利說明】中心偏檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及透鏡中心偏檢測裝置，具體地說，是利用光學系統(tǒng)對被測透鏡的中心偏進行檢測的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在透鏡生產(chǎn)中，透鏡球面的中心偏是個關(guān)鍵的指標。如果中心偏較大，其光心會偏離光軸，造成圖像失真。目前一般采用三坐標法進行檢測，每次測量讀取數(shù)據(jù)比較吃力，耗時比較長，效率低，而且精度不高。目前還沒有簡單、有效的檢測裝置和檢測方法。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可快速、高效地檢測被測透鏡中心偏的中心偏檢測裝置。
[0004]該中心偏檢測裝置，包括平行光光源、變倍鏡頭、支座、反射鏡、放大物鏡、圖像傳感器、圖像顯不器；平行光光源、變倍鏡頭位于同一光軸上；在光源與變倍鏡頭之間有與光軸傾斜一定角度的反射鏡；反射鏡的反射膜在與變倍鏡頭相對的表面上，且反射膜上具有十字槽；在與反射膜垂直的方向上設置有位于變倍鏡頭一側(cè)的放大物鏡和有用于記錄放大物鏡放大后圖像信息的圖像傳感器，圖像傳感器的輸出接圖像顯示器；支座具有用于支撐被測透鏡下表面的支撐體和與被測透鏡的外圓的接觸的兩個支柱；
[0005]平行光光源發(fā)出的光束透過反射鏡的十字槽、變倍鏡頭后入射到被測透鏡表面，被測透鏡表面反射的光束經(jīng)反射膜反射再經(jīng)過放大物鏡后形成被測透鏡球心像并在圖像顯示器上顯示。
[0006]上述的中心偏檢測裝置，在放大物鏡與圖像傳感器之間的光路上設置有把從放大物鏡出來的光線反射到圖像傳感器的平面反射鏡。優(yōu)選，所述放大物鏡和平面反射鏡設置在同一個鏡筒中，該鏡筒與由平行光光源、反射鏡、變倍鏡頭、圖像傳感器組成的主體裝置之間形成可拆卸連接。最好，所述鏡筒有多個，各鏡筒外形尺寸相同，但各鏡筒內(nèi)的放大物鏡的放大倍率不同；主體裝置與任一鏡筒均可連接。這樣可以根據(jù)需要更換不同的鏡筒，使用不同倍率的放大物鏡。
[0007]上述的中心偏檢測裝置，變倍鏡頭包括動鏡組和靜鏡組，動鏡組可相對于靜鏡組沿著光軸移動。變倍鏡頭屬于現(xiàn)有技術(shù)，通過動鏡組的移動，可以使得通過變倍鏡頭形成會聚光、發(fā)散光或者平行光。會聚光用于對凸透鏡(組)的球形表面進行檢測，發(fā)散光用于對凹透鏡(組)的球形表面進行檢測。
[0008]本實用新型同時提供了一種可快速、高效地檢測被測透鏡中心偏的中心偏檢測方法。
[0009]本中心偏檢測方法，使用上述的中心偏檢測裝置，通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置或/和調(diào)節(jié)變倍鏡頭在顯示器上捕捉到被測透鏡球心像；在被測透鏡的下表面與支撐體相接觸、外圓與兩個支柱相接觸的條件下，轉(zhuǎn)動被測透鏡一周；以顯示的球心像的跳動范圍，確定被測透鏡的中心偏。
[0010]上述的中心偏檢測方法，通過調(diào)節(jié)變倍鏡頭動鏡組改變光路發(fā)散角大小從而捕捉被測透鏡球心像。調(diào)節(jié)變倍鏡頭動鏡組位置改變光路發(fā)散角大小捕捉被測透鏡球心像時，使得光束沿被測透鏡表面的徑向方向入射到被測透鏡表面。我們知道，通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置或者調(diào)節(jié)變倍鏡頭均可捕捉到被測透鏡球心像。但是通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置的方法捕捉球心像時，變倍鏡頭隨粗微動縱向移動的距離較大，尤其是在被測透鏡表面半徑較大時，所需移動值往往超出檢測儀器移動行程，從而造成大R值的透鏡偏心無法測量；而且，變倍鏡頭其長行程的移動的直線度難于保證。而通過調(diào)節(jié)變倍鏡頭動鏡組改變光路發(fā)散角大小從而捕捉被測透鏡球心像，則具有調(diào)節(jié)方便、精度高的優(yōu)點；對于球形表面半徑值很大的被測透鏡，也能夠進行檢測，本實用新型測量量程大。
[0011]本實用新型的有益效果:檢測時，先把被測透鏡放置在支座上實現(xiàn)定位，通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置(粗調(diào))，使得被測透鏡和變倍鏡頭基本位于同一光軸上。然后打開光源開關(guān)，平行光光源發(fā)出的平行光照亮反射鏡。因在反射鏡與變倍鏡頭相對的表面上有反射膜，反射膜上開有十字槽；所以只有反射鏡的十字槽部分是透光區(qū)域。透過十字槽的光束通過變倍鏡頭后，打在被測透鏡表面后返回到反射鏡，再通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置(細調(diào))或/和調(diào)節(jié)變倍鏡頭，在反射鏡中捕捉到被測透鏡球心像。反射鏡中的球心像再進入放大物鏡，形成放大的球心像，并在顯示器上顯示。在被測透鏡的下表面與支撐體相接觸、外圓與兩個支柱相接觸的條件下，轉(zhuǎn)動被測透鏡一周。在轉(zhuǎn)動一周過程中，如果被測透鏡存在中心偏，球心像必然會移動而改變位置，其移動軌跡是一個閉合的曲線。如果中心偏較大，球心像跳動的范圍就越大。如果中心偏較小，球心像跳動的范圍就越小。如果被測透鏡中心偏為零，球心像就不會改變位置。
[0012]一般情況下，因透鏡的中心偏很小，在轉(zhuǎn)動透鏡時，反射鏡中的球心像的跳動范圍很小，如果不通過放大物鏡放大，難于分辨。因此，通過反射膜反射后再經(jīng)放大物鏡的放大后，形成了放大的球心像，而且，反射鏡中球心像的很小跳動范圍也被放大為較大的跳動范圍，便于觀察。
[0013]因此，本中心偏檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，本檢測方法操作方便，可快速、高效地檢測被測透鏡中心偏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是中心偏檢測裝置的示意圖。
[0015]圖2是圖1中的反射鏡、反射膜等放大示意圖。
[0016]圖3是反射鏡、反射膜等的放大示意圖。
[0017]圖4是另外一個鏡筒等的示意圖。
[0018]圖5是曲槽筒44的示意圖。
[0019]圖6是直槽筒43的示意圖。
[0020]圖7是在檢測凸透鏡中心偏時的連續(xù)變倍鏡頭與被測透鏡的示意圖。
[0021]圖8是圖7中的支座的俯視示意圖。
[0022]圖9是顯示器顯示示意圖。
[0023]圖10是在檢測凹透鏡中心偏時的連續(xù)變倍鏡頭與被測透鏡的示意圖。[0024]圖11是圖10中的支座的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0026]參見圖1的中心偏檢測裝置，在機座I上部具有發(fā)出白光的led燈21、聚光鏡22等組成的平行光光源2，在機座I的下部具有連續(xù)變倍鏡頭4。
[0027]參見圖1、5、6，連續(xù)變倍鏡頭包括螺釘40、設置在動鏡組套48內(nèi)的動鏡組41、靜鏡組42、具有三個直槽47的直槽筒43、具有三個螺旋槽49的曲槽筒44、三個導柱45、轉(zhuǎn)套46等。直槽筒43上端通過螺紋連接固定在機座I上。直槽筒43的外周是曲槽筒44，曲槽筒44的外周是轉(zhuǎn)套46。直槽筒43內(nèi)設置動鏡組套48。動鏡組套48、直槽筒43、曲槽筒44、轉(zhuǎn)套46均同軸。曲槽筒44與轉(zhuǎn)套通過螺釘40固定連接。曲槽筒44 (和轉(zhuǎn)套46)可以繞軸線相對于直槽筒43轉(zhuǎn)動，動鏡組套48可以沿軸線相對于直槽筒43滑動。導柱45沿著的動鏡組套48的徑向延伸。每個導柱45穿過一個螺旋槽49、一個直槽47與動鏡組套48相固定連接，導柱45可沿螺旋槽49滑動，同時可沿直槽47滑動。當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)套46 (和曲槽筒44)時，導柱45即沿著直槽47在平行于軸線的方向上上下移動(導柱45同時在螺旋槽49內(nèi)滑動)，在導柱45的帶動下，動鏡組套48沿軸線上下移動。從而改變動鏡組41相對于靜鏡組42的相對距離。
[0028]led燈21、聚光鏡22、動鏡組41、靜鏡組42位于同一光軸上,動鏡組沿著光軸的上下移動，可以改變動鏡組和靜鏡組之間的空氣層，從而可以改變光線從連續(xù)變倍鏡頭出來時的發(fā)射角。
[0029]參見圖2、3，反射鏡與光軸傾斜一定角度。在反射鏡與連續(xù)變倍鏡頭相對的表面上鍍有反射膜32，反射膜上開有十字槽33。
[0030]與反射膜垂直的方向上有與機座可插拔連接的鏡筒5，鏡筒內(nèi)有放大物鏡51和平面反射鏡52。鏡筒5有多個,另外一個鏡筒參見圖4,各鏡筒尺寸相同,但各鏡筒內(nèi)的放大物鏡51的放大倍率不同(如3倍、5倍、10倍);機座與任一鏡筒均可插拔連接。ccd圖像傳感器(或者cmos圖像傳感器)6和鏡筒5分別位于連續(xù)變倍鏡頭的兩側(cè)。平面反射鏡52把從放大物鏡出來的光線反射到圖像傳感器。圖像傳感器的輸出接圖像顯示器。
[0031]實施例1:檢測凸透鏡中心偏
[0032]參見圖1、7、8，在連續(xù)變倍鏡頭4的下部有一個支座8，支座8包括支撐體81和位于支撐體81上的兩個支柱82，被測透鏡7放置在支座上，支撐體81上的內(nèi)孔83上端與被測透鏡7的球形下表面71的接觸，被測透鏡的外圓72與兩個支柱82接觸，實現(xiàn)被測透鏡7的定位。先通過調(diào)節(jié)支座與變倍鏡頭的相對位置(粗調(diào))，使得被測透鏡和變倍鏡頭基本位于同一光軸上。
[0033]平行光光源發(fā)出的平行光打到反射鏡，照亮帶有十字槽的反射鏡。透過十字槽的光束通過連續(xù)變倍鏡頭形成會聚光，沿著被測透鏡7的球形上表面73的徑向打在被測透鏡球形上表面73后返回，在反射鏡內(nèi)形成被測透鏡球心像91’(可以理解為放大物鏡的物方之一十字動像91’)。被測透鏡球心像91’再經(jīng)放大物鏡放大后，被平面反射鏡反射到圖像傳感器并在顯示器中顯示出放大后的被測透鏡球心像91。通過調(diào)節(jié)變倍鏡頭，捕捉到被測透鏡球心像要注意，在顯示器中會看到兩個十字像，其中一個放大的被測透鏡球心像(十字動像)91，另外一個是透光的十字槽(可以理解為放大物鏡的物方之一^h字靜像92’)直接經(jīng)過放大物鏡后再將平面反射鏡至圖像傳感器形成的放大的十字靜像92。在移動被測透鏡時，十字動像的位置會變化，而十字靜像卻是不動的。圖1、2中，為了表示清楚，放大物鏡的物方即十字動像91’和十字靜像92’均以一根線代替，實際上它們均是十字形。
[0034]參見圖9，捕捉到被測透鏡球心像(十字動像)91后，在被測透鏡的下表面與支撐體相接觸、外圓與兩個支柱相接觸的條件下，轉(zhuǎn)動被測透鏡一周，在轉(zhuǎn)動一周過程中，如果被測透鏡存在中心偏，球心像必然會移動而改變位置，其移動軌跡是一個閉合的曲線93。顯示器中還顯示有參考方格，根據(jù)曲線93在某一方向上的最長長度(占據(jù)的方格的多少)來計算出被測透鏡的中心偏。圖6中，曲線93是某一方向上的最長長度約為1.5個方格。
[0035]實施例2:檢測凹透鏡中心偏
[0036]參見圖10、11，實施例2與實施例1的不同在于:實施例1中，調(diào)節(jié)連續(xù)變倍鏡頭中的動鏡組，使得光線從連續(xù)變倍鏡頭出來時形成會聚光(沿著被測(凸)透鏡7的徑向);實施例2中，光線從連續(xù)變倍鏡頭出來時形成發(fā)散光(沿著被測(凹)透鏡7的徑向)。實施例1中，支撐體81上的內(nèi)孔83上端與被測透鏡7的球形下表面71的接觸；實施例2中，支座8的支撐體81向上突出一個突環(huán)83，突環(huán)83的上端與和被測透鏡7的球形下表面71的接觸。`
【權(quán)利要求】
1.中心偏檢測裝置，其特征是:它包括平行光光源、變倍鏡頭、支座、反射鏡、放大物鏡、圖像傳感器、圖像顯示器；平行光光源、變倍鏡頭位于同一光軸上；在光源與變倍鏡頭之間有與光軸傾斜一定角度的反射鏡；反射鏡的反射膜在與變倍鏡頭相對的表面上，且反射膜上具有十字槽；在與反射膜垂直的方向上設置有位于變倍鏡頭一側(cè)的放大物鏡和有用于記錄放大物鏡放大后圖像信息的圖像傳感器，圖像傳感器的輸出接圖像顯示器；支座具有用于支撐被測透鏡下表面的支撐體和與被測透鏡的外圓的接觸的兩個支柱； 平行光光源發(fā)出的光束透過反射鏡的十字槽、變倍鏡頭后入射到被測透鏡表面，被測透鏡表面反射的光束經(jīng)反射膜反射再經(jīng)過放大物鏡后形成被測透鏡球心像并在圖像顯示器上顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的中心偏檢測裝置，其特征是:在放大物鏡與圖像傳感器之間的光路上設置有把從放大物鏡出來的光線反射到圖像傳感器的平面反射鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的中心偏檢測裝置，其特征是:所述放大物鏡和平面反射鏡設置在同一個鏡筒中，該鏡筒與由平行光光源、反射鏡、變倍鏡頭、圖像傳感器組成的主體裝置之間形成可拆卸連接。
4.如權(quán)利要求3所述的中心偏檢測裝置，其特征是:所述鏡筒有多個，各鏡筒外形尺寸相同，但各鏡筒內(nèi)的放大物鏡的放大倍率不同；主體裝置與任一鏡筒均可連接。
5.如權(quán)利要求1所述的中心偏檢測裝置，其特征是:變倍鏡頭包括動鏡組和靜鏡組，動鏡組可相對于靜鏡組沿著光軸移動。
【文檔編號】G01B11/27GK203422072SQ201320561997
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】趙躍東 申請人:南京東利來光電實業(yè)有限責任公司