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制程，尤其涉及一种镜片偏心检测系统及方法。
技术背景近年来，由于数字信息产业暴发性的成长，小尺寸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，光 轴与旋转对称轴若不重合，将产生偏心误差。偏心误差对于小尺寸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。因此，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 检测系统及方法。发明内容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，所述偏心检测系统包括承载装置、驱动装置和检测装置，所述承载 装置用于固持待检测镜片，所述驱动装置用于带动承载装置旋转，所述检测装置用于对待检 测镜片进行偏心检测，所述承载装置具有与待检测镜片的周边部内径相配合的固持部，该固 持部的外径与所述周边部的内径相等。一种镜片偏心测定方法，包括步骤提供一待检测镜片和一偏心检测系统，所述待检测 镜片包括主体部和围绕主体部的周边部，所述偏心检测系统包括承载装置、驱动装置和检测 装置，所述承载装置用于固持待检测镜片，该承载装置具有与待检测镜片的周边部内径相配 合的固持部，该固持部的外径与所述周边部的内径相等，所述驱动装置用于带动承载装置旋 转，所述检测装置用于对待检测镜片进行偏心检测；将待检测镜片固设于承载装置固持部， 并使主体部的中心轴与承载装置的转轴重合；驱动装置带动承载装置及放置于其上的待检测 镜片沿主体部的中心轴进行旋转；检测装置对旋转的镜片进行偏心检测，获得镜片偏心状况本技术方案中，所述系统及方法将待检测镜片的周边部卡固于承载装置固持部外部，从 而使得待检测镜片的旋转轴与待检测镜片主体部的中心轴重合，检测获得的偏心量是主体部 相对于旋转轴的偏心情况，不包括周边部的误差，检测结果较为准确。
图l是本技术方案实施方式提供的待检测镜片示意图。图2是本技术方案实施方式提供的待检测镜片沿图1中II - II方向的剖视图。 图3是本技术方案实施方式提供的镜片偏心检测系统示意图。 图4是本技术方案实施方式的镜片偏心检测状态示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本技术方案的镜片偏心检测系统及方法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，包括主体部110和周边 部120。所述主体部110即为镜片中起光学作用的部分，其凹或凸的形状视具体需求的发散或 会聚的光学性能而定。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。请参阅图3，本实施方式提供的镜片偏心检测系统200，用于对待检测镜片100进行偏心 检测。该偏心检测系统200包括承载装置210、驱动装置220和检测装置230。所述承载装置 210用于固持待检测镜片100，所述驱动装置220用于带动承载装置210旋转，所述检测装置 230用于对待检测镜片100进行偏心检测。所述承载装置210可以具有与待检测镜片100的一个表面结构相同的承载面以实现两者的 紧密嵌合，承载装置210也可以具有嵌槽以嵌置该待检测镜片100。本实施例中，所述承载装
置210包括一固持部211和一开设于承载状置210中心的光通孔212。该固持部211为圆环状体 ，其外径D与待检测镜片100的周边部120的内径d相同。承载装置210的光通孔212的直径D' 与待检测镜片100的主体部120的直径相对应，以不影响检测光束的射入或射出为宜。通常来 说，光通孔212的直径D'可小于主体部120的直径。所述驱动装置220可通过动力装置实现旋转，并可通过皮带、齿轮或其他方式与承载装 置210相连，故，驱动装置220的旋转可带动承载装置210进行同速或不同速地旋转。本实施 例中，所述驱动装置220为一圆柱体，与承载装置210之间以皮带221相连，因此，当驱动装 置220旋转时先带动皮带221运动，皮带221的运动再带动承载装置210绕转轴旋转。所述检测装置230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与承载装置210同轴设置， 并与显示器232连结。该显微镜单元231可以为穿透式、反射式或折射式显微镜。本实施例中 ，所述显微镜单元231为穿透式显微镜，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、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。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。通常 来说，普通光源的测量精度为10秒，激光光源的测量精度为5秒。在光源233和将要放置待检 测镜片100的承载装置210之间沿检测光束方向依次设置有投影镜片234和第一透镜235，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。第二透镜236、校正镜片237 和第三透镜238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、记录该二标记的位置。当然，该检测装置230可进一步包括一移动平台和一角度感测器。移动平台用于固设承 载装置210和驱动装置220，使承载装置210带动放置于其上的镜片根据检测需要移入或移出 预定检测位置。角度感测器用于感测承载装置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的该二标记的具体位置情况。下面将逐步说明采用本技术方案提供的镜片偏心检测系统的检测方法。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设置于承载装置210。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d与承载装 置210固持部211的外径D相同，故周边部120可恰好卡固于固持部211外部，主体部110则固设 于承载装置210之上。由此，通过卡固周边部120的内径可将待检测镜片100固设于承载装置 210，并确保主体部110的中心轴与承载装置210的转轴重合。第三步，驱动装置220带动承载装置210及放置于其上的待检测镜片100进行旋转。 由于承载装置210的转轴与主体部110的中心轴重合，故驱动装置带动承载装置210和待 检测镜片100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IOO、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中心轴的偏心本技术方案中，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。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它 各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
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，所述偏心检测系统包括承载装置、驱动装置和检测装置，所述承载装置用于固持待检测镜片，所述驱动装置用于带动承载装置旋转，所述检测装置用于对待检测镜片进行偏心检测，其特征在于，所述承载装置具有与待检测镜片的周边部内径相配合的固持部，该固持部的外径与所述周边部的内径相等。
2.如权利要求l所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述承载装 置中心开设一圆形通孔，该通孔直径与所述待检测镜片的主体部的直径相对应。
3.如权利要求l所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述驱动装 置通过皮带或齿轮带动承载装置绕转轴旋转。
4.如权利要求l所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述检测装 置包括用于检测待检测镜片偏心状况的显微镜单元和用于显示偏心状况的显示器。
5.如权利要求4所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述显微镜 单元为选自穿透式、反射式或折射式显微镜中的一种。
6.如权利要求4所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述显微镜 单元包括位于待检测镜片下部和光源之间的投影标记。
7.如权利要求4所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述显微镜 单元包括位于待检测镜片和显示器之间的校正标记。
8.如权利要求l所述的镜片偏心检测系统，其特征在于，所述检测装 置进一步包括一移动平台和一角度感测器。
9. 一种镜片偏心检测方法，包括步骤 提供一待检测镜片和一偏心检测系统，所述待检测镜片包括主体部和围绕主体部的周 边部，所述偏心检测系统包括承载装置、驱动装置和检测装置，所述承载装置用于固持待检 测镜片，该承载装置具有与待检测镜片的周边部内径相配合的固持部，该固持部的外径与所 述周边部的内径相等，所述驱动装置用于带动承载装置旋转，所述检测装置用于对待检测镜 片进行偏心检测；将待检测镜片固设于承载装置固持部，并使主体部的中心轴与承载装置的转轴重合； 驱动装置带动承载装置及放置于其上的待检测镜片沿主体部中心轴进行旋转； 检测装置对旋转的待检测镜片进行偏心检测，获得镜片偏心状况。权利要求IO如权利要求9所述的镜片偏心检测方法，其特征在于，所述待检 测镜片放置于承载装置时，周边部卡固于承载装置固持部外部，主体部固设于承载装置之上
全文摘要
本发明提供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，所述偏心检测系统包括承载装置、驱动装置和检测装置，所述承载装置用于固持待检测镜片，所述驱动装置用于带动承载装置旋转，所述检测装置用于对待检测镜片进行偏心检测，所述承载装置具有与待检测镜片的周边部内径相配合的固持部，该固持部的外径与所述周边部的内径相等。本发明还提供一种镜片偏心检测方法。所述检测装置和检测方法获得的偏心量为待检测镜片主体部相对于旋转轴的偏心情况，不包括周边部的误差，检测结果较为准确。
文档编号G01M11/00GK101210857SQ20061020138
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25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