专利名称：镜片偏心检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种光学检测工艺，尤其涉及一种镜片偏心检测系统及方法。
背景技术：
近年来，由于数字信息产业暴发性的成长，光学透镜如读写镜头、数字相机、手机相机 与光通讯等相关组件之应用需求大幅增加。轴对称光学透镜在制作或系统组装时，透镜的光 轴与其旋转对称轴若不重合，将产生偏心误差。偏心误差对于光学透镜的成像质量具有关键 性的影响，因此，对于透镜及透镜组件偏心误差的检测评估，为制作高精度光学透镜组件的 重要步骤之一。
偏心误差的检测方法通常包括机械测量法和光学测量法。光学测量法又分为穿透式量测 法与反射式量测法，其测量精度比机械测量法更高，应用更为广泛。穿透式量测法是由一准 直仪投射出十字标线平行光束，经待测透镜或透镜组聚焦于某焦点，再由另一自准直仪配合 适当物镜将此焦点导入目镜或CCD观察反射回来的十字线，若光学系统光轴偏离机械旋转轴 ，则由目镜或屏幕上观察到的十字线会绕着某中心旋转，旋转半径经几何换算后即为透镜偏 心量。通常来说，现有技术的偏心检测方法通常以透镜或透镜组的几何中心轴为旋转轴，故 换算出来的透镜偏心量是以测量基准轴即透镜的几何中心轴为准的偏心结果。
但是，随着模造玻璃成型与射出成型等相关模具产业的蓬勃发展，射出成型镜片得到越 来越多的应用，然而该等射出成型镜片通常具有毛边，经浇口剪断制程后还具有缺口，故其 几何中心轴不易精确确定，容易产生误差，导致偏心测量结果不够准确。其次，镜片通常具 有中心部和周边部，以镜片整体的几何中心轴旋转计算得出的偏心量包括了周边部的误差， 不能真实地反映起光学作用的中心部的偏心情况。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种测量精度较高，能准确反映待测镜片或镜片组的偏心情况的 偏心检测系统及应用该偏心检测系统的检测方法。
一种镜片偏心检测系统，用于对待检测镜片进行偏心检测。所述待检测镜片包括主体部 及围绕主体部的周边部，所述待检测镜片的周边部具有一内侧壁。所述偏心检测系统包括检 测装置、承载装置和镜片承靠装置。所述检测装置用于对旋转的待检测镜片进行偏心检测。 所述承载装置用于承载所述待检测镜片。所述镜片承靠装置位于所述承载装置内，该镜片承
靠装置包括至少三个球体及一个弹性元件，所述至少三个球体通过所述弹性元件撑抵于所述 待检测镜片的周边部的内侧壁。
一种镜片偏心检测方法，包括步骤
提供上述的待检测镜片和偏心检测系统；
将待检测镜片设置于镜片偏心检测系统的承载装置上，所述至少三个球体通过所述弹性 元件撑抵于待检测镜片的周边部的内侧壁； 旋转放置在承载装置上的待检测镜片；
检测装置对待检测镜片进行偏心检测，获得该镜片的偏心状况。
相对于现有技术，待检测镜片是在以其主体部的中心轴进行旋转的情况下进行偏心检测 ，获得的偏心量为待检测镜片的主体部相对旋转轴的偏心量，不包括周边部的误差，检测结 果较为准确。而且所述待检测镜片周边部的内侧壁通过镜片承靠装置的至少三个球体撑抵， 确保待检测镜片转动时不会发生倾斜，镜片承靠装置带动待检测镜片是以主体部的中心轴旋 转，提高了检测精度。
图l是本发明实施例提供的待检测镜片示意图2是本发明实施例提供的待检测镜片沿图1中II-II方向的剖视图3是本发明实施例提供的镜片偏心检测系统主体示意图4是本发明实施例的镜片偏心检测剖视图。
具体实施例方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，本实施方式的待检测镜片100为一内嵌合镜片，其可以为球面镜或非 球面镜。该待检测镜片100包括主体部110和环绕主体部110的周边部120。所述主体部110即 为镜片中起光学作用的部分，该主体部110可应具体需要设置为凹形或凸的形状，从而对光 线进行发散或会聚作用。该周边部120为圆环状，包围并连接主体部IIO，主要作用为放置、 支撑相邻元件，所述主体部110的内径为长度为dl，外径长度为d2。所述周边部120具有一内 侧壁130。
请参阅图3及图4，本实施方式提供的镜片偏心检测系统200包括一个检测装置230、承载 装置210及镜片承靠装置250。所述镜片承靠装置250位于所述承载装置210内，所述承载装置 210与检测装置230之间同轴设置。
所述检测装置230用于对待检测镜片100进行偏心检测，其包括用于对待检测镜片100进
行偏心状况检测的显微镜单元231和用于显示待检测镜片100的偏心状况的显示器232。
所述显微镜单元231可以为穿透式、反射式或折射式显微镜单元。本实施例中，所述显 微镜单元231为穿透式显微镜单元。该显微镜单元231包括第一透镜组260及第二透镜组270。 所述待检测镜片100位于第一透镜组260与第二透镜组270之间。
该第一透镜组260依光轴方向依次包括光源233、标示有投影标记241的投影镜片234、第 一透镜235。该光源233用于发出检测光束，依测量精度要求不同可选用普通光源或激光光源 。该投影镜片234具有十字形的投影标记241，第一透镜235可发散光束。
该第二透镜组270包括第二透镜236、标示有校正标记242的校正镜片237及第三透镜238 。该第二透镜组270各元件沿检测光束方向依次设置于承载装置210上侧，第二透镜236可会 聚光束，校正镜片237具有十字形的校正标记242，第三透镜238用于发散光束。
所述显示器232设置于显微镜单元231的上侧，可显示检测光束经过多个光学元件后形成 的投影标记241及校正标记242的像，供操作者观察、记录该二个标记的位置。
所述承载装置210为阶梯状的柱体结构，其用于承载待检测镜片IOO。该承载装置210具 有中空的第一柱体211及第二柱体212，所述第一柱体211位于第二柱体212上，该第一柱体 211的半径小于该第二柱体212的半径。所述第二柱体212具有一腔体214，所述显微镜单元 231的第一透镜组260固定且收容于所述腔体214内。所述待检测镜片100卡置于第一柱体211 上。所述第一柱体211的内径Dl尺寸与待检测镜片100的主体部110内径dl尺寸对应。优选地 ，所述第一柱体211的内径Dl长度与待检测镜片100的主体部110内径dl长度相等。所述第一 柱体211具有一与所述待检测镜片1 OO接触的承载面218。所述承载面218上开设有三个凹槽 215。
所述镜片承靠装置250位于所述第一柱体211内，用于所述待检测镜片100旋转时抵靠住 所述待检测镜片100并确保该待检测镜片100旋转时不发生倾斜。该镜片承靠装置250包括三 个球体253及一个弹性元件254。所述球体253可以是由金属材质做成，也可为木质等其他一 些材料做成。所述弹性元件254是由具有弹性的透明物质做成，如橡胶带、硅胶带等，其具 有一中心部255，本实施例中，所述中心部255在同一平面分别沿三个不同的方向延伸有三个 支撑杆256，所述三个支撑杆256等角分布，实际应用中，所述弹性元件254也可为其他一些 具有弹性的透明物质，该支撑杆256之间可以不等角分布，其随凹槽215的分布而分不同的角 度分布，并不限于本实施例。
所述球体253放置于所述凹槽215内。本实施例中，该凹槽215为梯形状，其具有靠近第一 柱体211圆心的内槽口216及远离第一柱体211圆心的外槽口219。所述内槽口216的宽度略大 于所述球体253的直径长度，所述外槽口219的宽度略小于所述球体253的直径。所述弹性元 件254的支撑杆256的一端搭设于所述凹槽215内用于撑抵所述球体253，该弹性元件254的长 度与所述球体253的直径长度之和略大于所述第一柱体211的外径长度，g卩，所述球体253放 入置所述梯形凹槽215后，所述球体253部分凸出于第一柱体211的外槽口219。所述待检测镜 片100放置于承载装置210后，所述镜片承靠装置250的球体253凸出于第一柱体211的外槽口 219的部分撑抵所述待检测镜片100的周边部120的内侧壁l30。如此，旋转待检测镜片100时 ，可通过所述球体253使所述待检测镜片100相对检测装置210转动，且确保待检测镜片100旋 转时不发生倾斜。
实际应用中，所述第一柱体211的承载面218上也可以开设四个或四个以上的凹槽215 。 对应地，所述镜片承靠装置250包括至少四个球体254，所述弹性元件254包括至少四个支撑 杆256。并不限于本实施例。
当然，该检测装置210可进一步包括一抽气机(图未示)及一角度感测器(图未示)。 对应地，所述检测装置210的第二柱体212的侧面217开设一抽气孔213，所述待检测镜片IOO 卡置于检测装置230后，抽气机通过抽气孔213抽取第一柱体211与第二柱体212内的空气，使 待检测镜片100能更紧密贴合于所述检测装置210的第一柱体211的承载面218上。所述角度感 测器用于感测待检测镜片100相对承载装置210的旋转角度，则操作者可更进一步得出旋转至 某一具体角度时，该第二标记的具体位置。
下面将逐步说明采用本实施例提供的镜片偏心检测系统的检测方法。
本发明的镜片偏心检测系统的检测方法包括以下步骤
第一步，提供待检测镜片100和偏心检测系统200;
提供如图l、图2所示的待检测镜片100和如图3所示的镜片偏心检测系统200。
第二步，将待检测镜片100设置于镜片偏心检测系统的承载装置210上，所述至少三个球 体215通过所述弹性元件254撑抵于待检测镜片100的周边部120的内侧壁l 30;
请参阅图4，将待检测镜片100放置于承载装置210时，由于周边部120的内径d2略大于承 载装置210的第一柱体211外径D2，所述待检测镜片100放置于承载装置210后，所述镜片承靠 装置250的球体253凸出于第一柱体211的外槽口219的部分与待检测镜片100的周边部120的内 侧壁130接触。由此，将待检测镜片100卡设于承载装置210的第一柱体211的外槽口219。待 检测镜片100主体部110的内径dl长度与所述第一柱体211的内径Dl长度相等，如此，确保了 光源233射出的光线只照射待检测镜片100的主体部110 。
第三步，旋转放置在承载装置210上的待检测镜片100;
本实施例中，所述旋转放置在承载装置210上的待检测镜片100是通过手动旋转所述待检 测镜片IOO。实际应用中，只要能带动待检测镜片100旋转即可，如马达通过皮带带动待检测 镜片100旋转，并不限于本实施例。
因为承载装置210的转轴与待检测镜片100的主体部110的中心轴重合，用手转动待检测 镜片100时，所述抵靠装置250的三个球体253撑抵所述待检测镜片100的周边部120的内侧壁 130，确保了待检测镜片100转动时不发生倾斜，该待检测镜片100是以主体部110的中心轴旋 转。
第四步，检测装置230对待检测镜片100进行偏心检测，获得该镜片的偏心状况。 具体地说，光源233发出的光束或激光束依次经过带有投影标记241的投影镜片234、第 一透镜235、待检测镜片100、第二透镜236、带有校正标记242的校正镜片237和第三透镜 238，最后光束形成的投影标记241和校正标记242的像显示于显示器232。其中，投影镜片 234的十字形投影标记241经过待检测镜片100成像再显示于显示器232，校正镜片237的十字 形校正标记242未经待检测镜片100成像显示于显示器232，故操作者比较该二标记的像的位 置即可得出待检测镜片100的偏心情况。若待检测镜片100偏心，显示器232将显示出投影标 记241的像以某一半径围绕校正标记242的像旋转，根据旋转半径，即可换算出待检测镜片 IOO的偏心量。本实施例中，所述偏心量为主体部110相对旋转轴即主体部110中心轴的偏心
相对于现有技术，待检测镜片是在以其主体部的中心轴进行旋转的情况下进行偏心检测 ，获得的偏心量为待检测镜片的主体部相对旋转轴的偏心量，不包括周边部的误差，检测结 果较为准确。而且所述待检测镜片周边部的内侧壁通过镜片承靠装置的至少三个球体撑抵， 确保待检测镜片转动时不会发生倾斜，镜片承靠装置带动待检测镜片是以主体部的中心轴旋 转，提高了检测精度。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所 做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种镜片偏心检测系统，用于对待检测镜片进行偏心检测，所述待检测镜片包括主体部及围绕主体部的周边部，所述待检测镜片的周边部具有一内侧壁，所述偏心检测系统包括检测装置、承载装置和镜片承靠装置，所述检测装置用于对旋转的待检测镜片进行偏心检测，所述承载装置用于承载所述待检测镜片，其特征在于所述镜片承靠装置位于所述承载装置内，该镜片承靠装置包括至少三个球体及一个弹性元件，所述至少三个球体通过所述弹性元件撑抵于所述待检测镜片的周边部的内侧壁。
全文摘要
一种镜片偏心检测系统，用于对待检测镜片进行偏心检测。所述待检测镜片包括主体部及围绕主体部的周边部，所述待检测镜片的周边部具有一内侧壁。所述偏心检测系统包括检测装置、承载装置和镜片承靠装置。所述检测装置用于对旋转的待检测镜片进行偏心检测。所述承载装置用于承载所述待检测镜片。所述镜片承靠装置位于所述承载装置内，该镜片承靠装置包括至少三个球体及一个弹性元件，所述至少三个球体通过所述弹性元件撑抵于所述待检测镜片的周边部的内侧壁。所述待检测镜片是通过镜片承靠装置的球体撑抵，确保待检测镜片转动时不发生倾斜，镜片承靠装置带动待检测镜片以主体部的中心轴旋转。
文档编号G01M11/02GK101373167SQ20071020145
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年8月24日
发明者王圣安, 詹明山 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司