CN111175028A - 小口径透镜的偏心检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光学零件加工技术领域，具体涉及一种小口径透镜的偏心检测装置及方法。本申请的小口径透镜的偏心检测装置，包括平面窗片和夹具，所述平面窗片上表面用于固定安装待检测透镜；所述夹具，其底部为用于与偏心检测仪的偏心夹具进行固定安装配合的承载窗片，承载窗片上设置有两个弹性夹片，每个弹性夹片的一端固定连接在承载窗片上，另一端能活动压置在平面窗片上方从而将平面窗片固定夹紧于承载窗片与弹性夹片之间，同时顶压在平面窗片上方的待检测透镜的外圆周壁的不同部位上，用来在检测时对待检测透镜的旋转进行定位。本申请的装置，可针对口径小于2毫米的平凹或平凸小透镜进行偏心检测，操作更加简便，提高检测精度和效率。

Description

小口径透镜的偏心检测装置及方法

技术领域

本申请涉及光学零件加工技术领域，具体涉及一种小口径透镜的偏心检测装置及方法。

背景技术

光学零件加工领域，偏心指标是光学零件的重要指标之一，指的是由于加工过程中的误差导致光学零件的光轴和曲面几何轴出现的偏差。为保证光学产品的质量，通常需要对加工产品进行中心偏差检测。

目前的偏心测量主要有以下方式，在粗加工阶段，采用外径与R值定位，使用千分表测量头顶住待测试透镜边缘，镜片旋转一周，千分表值跳动量即为边厚差，根据边缘差异值可计算产品面倾角及偏心值；在成品检测阶段，将待测试透镜置于口径相匹配的夹具上，再将夹具固定在偏心测量仪器上，通过旋转待测试透镜，偏心测量仪根据激光透射光束的偏移量计算出偏心值。

但是针对透镜口径较小的产品，例如，口径小于2毫米的产品，一方面，由于其口径太小，超出了常规的偏心夹具2.5毫米至150毫米的测量范围，无法使用常规检具定位单片的外径面进行测量，另一方面，在偏心测试的旋转过程中由于镜片小且轻，经常会出现旋不动或镜片极易跳动的情况，同时对人工操作要求高，导致无法精准测试其偏心值，检测效率低下。

因此，如何提高小口径透镜偏心测试的操作性并提高检测效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于克服以上缺点，提供一种小口径透镜的偏心检测装置及方法，可针对口径小于2毫米的平凹或平凸小透镜进行偏心检测，操作更加简便，提高检测精度和效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜的偏心检测装置，包括用于固定安装待检测透镜(3)的平面窗片(1)和用于将平面窗片(1)固定到偏心检测仪的偏心夹具上并对待检测透镜(3)的旋转进行定位的夹具(2)；

所述平面窗片(1)为平板状透明材料，其上表面用于固定安装待检测透镜(3)；

所述夹具(2)，其底部为用于与偏心检测仪的偏心夹具进行固定安装配合的承载窗片(21)，所述承载窗片(21)上设置有两个弹性夹片(22)，每个弹性夹片(22)的一端固定连接在承载窗片(21)上，另一端能活动压置在平面窗片(1)上方从而将所述平面窗片(1)固定夹紧于承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，两弹性夹片(22)另一端的末端分别顶压在固定安装于平面窗片(1)上方的待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上，用来在检测时对待检测透镜(3)的旋转进行定位，且两弹性夹片(22)另一端的末端对待检测透镜(3)的顶压点与待检测透镜(3)的圆心之间的连线不在一条直线上；所述承载窗片(21)至少在其位于待检测透镜(3)正下方的部位为透明透光部分或镂空部分。

进一步地,所述待检测透镜(3)通过胶状物固定安装于平面窗片(1)的上表面上。

进一步地,所述平面窗片(1)以及所述承载窗片(21)的材质为K9材料玻璃。

进一步地,所述待检测透镜为平凹透镜或平凸透镜，所述待检测透镜的口径小于2毫米。

相应地，本申请还提供了一种采用权利要求1-4任一项所述的偏心检测装置对小口径透镜进行偏心检测的方法，包括以下步骤：

步骤1、将待检测透镜(3)固定在平面窗片(1)的上表面上，所述待检测透镜(3)为平凹透镜或平凸透镜；

步骤2、将所述平面窗片(1)粘接有待检测透镜(3)的一面朝上放置于夹具(2)的承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，利用所述弹性夹片(22)的弹力进行固定，同时使得两弹性夹片(22)另一端末端分别顶压在待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上；

步骤3、将夹具(2)的承载窗片(21)固定于偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)上，调整偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)位置，使得偏心检测仪(4)的激光光源位于待检测透镜(3)的上方，且偏心检测仪(4)的激光光源发射的检测激光束正好垂直穿过所述待检测透镜(3)的中心点，并成像在位于待检测透镜(3)下方的成像***上；

步骤4、推动所述平面窗片带动待检测透镜(3)绕待检测透镜(3)自身中心旋转至少360度，转动过程中使两个弹性夹片(22)的另一端末端分别与所述待检测透镜(3)的外周壁保持接触，根据旋转过程中偏心检测仪(4)的成像***显示的检测激光束成像位置是否偏心以及偏心位置来获取所述待检测透镜(3)的偏心值。

本发明技术方案的有益效果有:

1.通过将待检测小透镜与平面窗片进行胶合，将待检测产品的小平面转化为平面窗片的大平面，结构更为稳定，便于夹具的定位和旋转测试中的人工操作，操作更加可控，提高测试效率。

2.通过夹具的承载窗片与偏心测试仪的常规夹具进行匹配，同时通过两个夹片对待检测小透镜的外径进行定位，保证测试旋转过程中待检测小透镜不会发生偏移，可提高小透镜偏心值的测试精准度。

附图说明

图1是本发明一种小口径透镜的偏心检测装置与待检测透镜装配示意图。

图2是本发明一种小口径透镜的偏心检测装置与待检测透镜装配俯视图。

图3是本发明一种小口径透镜的偏心检测装置与待检测透镜装配侧视图。

图4是本发明一种小口径透镜的偏心检测方法示意图。

其中，1为平面窗片，2为夹具，21为承载窗片，22为弹性夹片，3为待检测透镜，4为偏心测试仪，5为偏心夹具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，是本发明一种小口径透镜的偏心检测装置与待检测透镜装配示意图，所述小口径透镜的偏心检测装置包括用于固定安装待检测透镜(3)的平面窗片(1)和用于将平面窗片(1)固定到偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)上并对待检测透镜(3)的旋转进行定位的夹具(2)；

所述平面窗片(1)为平板状透明材料，其上表面用于固定安装待检测透镜(3)；这里平面窗片的形状不做限定，但为了便于后续的测试旋转操作，通常采用圆形窗片。优选地，所述待检测透镜为平凹小透镜或平凸小透镜，小透镜的口径小于2毫米。所述待检测透镜以平面向下，凹面或凸面向上的方式，通过胶合固定于平面窗片(1)的表面上，胶合的位置尽量靠***面窗片的圆心即可。为确保偏心测试仪的光源能透过平面窗片(1)观察平凸/平凹透镜的成像，可选取K9材料玻璃作为平面窗片(1)的制作材料。

所述夹具(2)，其底部为用于与偏心检测仪的偏心夹具进行固定安装配合的承载窗片(21)，通常为半圆形，选取K9材料玻璃制成，所述承载窗片(21)上设置有两个弹性夹片(22)，每个弹性夹片(22)的一端固定连接在承载窗片(21)上，具体的连接方式可以采用胶水粘接或螺丝固定等常见方法，另一端能活动压置在平面窗片(1)上方从而将所述平面窗片(1)固定夹紧于承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，两弹性夹片(22)另一端的末端顶压在固定安装于平面窗片(1)上方的待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上，利用弹力将所述平面窗片(1)固定于承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间,同时用来在检测时对待检测透镜(3)的旋转进行定位。另外，为了使得平面窗片(1)在检测过程中可以转动，要求两弹性夹片(22)另一端的末端对待检测透镜(3)的顶压点与待检测透镜(3)的圆心之间的连线不在一条直线上。优选地，所述承载窗片(21)至少在其位于待检测透镜(3)正下方的部位为透明透光部分或镂空部分，可以避免对测试光线的折射所导致的偏心检测偏差。

图4是本发明一种透镜的偏心检测方法示意图，包括以下步骤：

步骤1、将待检测透镜(3)通过胶合方式固定在平面窗片(1)的上表面上，所述待检测透镜(3)为平凹透镜或平凸透镜，且所述待检测透镜(3)的口径小于2毫米；所述平面窗片优先采用圆形窗片。将所述待检测透镜以平面向下，凹面或凸面向上的方式，通过胶合固定于平面窗片的表面上，胶合的位置尽量靠***面窗片的圆心即可。为确保偏心测试仪的光源能透过平面窗片观察平凸/平凹透镜的成像，可选取K9材料玻璃作为平面窗片的制作材料。

步骤2、将所述平面窗片(1)粘接有待检测透镜(3)的一面朝上放置于夹具(2)的承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，利用所述弹性夹片(22)的弹力进行固定，同时使得所述弹性夹片(22)另一端末端分别顶压在待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上；

步骤3、将夹具(2)的承载窗片(21)固定于偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)上，调整偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)位置，使得偏心检测仪(4)的激光光源位于待检测透镜(3)的上方，且偏心检测仪(4)的激光光源发射的检测激光束正好垂直穿过所述待检测透镜(3)的中心点，并成像在位于待检测透镜(3)下方的成像***上；

步骤4、用手指顶住平面窗片(1)，同时施加一定力度推动所述平面窗片(1)带动待检测透镜(3)绕待检测透镜(3)自身中心旋转至少360度，转动过程中使两个弹性夹片(22)的另一端末端分别与所述待检测透镜(3)的外周壁保持接触，根据旋转过程中偏心检测仪(4)的成像***显示的检测激光束成像位置是否偏心以及偏心位置来获取所述待检测透镜(3)的偏心值。由于平面窗片转动带动待检测透镜转动，同时待检测透镜的外径靠着两个夹片两点，即通过外径定位方式保证了在旋转过程中待检测透镜不会发生偏移，当无偏心情况的产品转动时，偏心测试仪上的光束中心不会发生变动，若存在偏心的情况，则偏心测试仪上的光束中心点位置会发生偏移，可根据偏心测试仪显示结果获取所述待检测透镜的偏心值。

采用本申请的技术方案，通过将待检测小透镜与平面窗片进行胶合，将待检测产品的小平面转化为平面窗片的大平面，结构更为稳定，便于夹具的定位和旋转测试中的人工操作，操作更加可控，可有效提高测试效率。同时，通过夹具的承载窗片与偏心测试仪的常规夹具进行匹配，以及通过两个夹片对待检测小透镜的外径进行定位，保证测试旋转过程中待检测小透镜不会发生偏移，可提高小透镜偏心值的测试精准度。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种小口径透镜的偏心检测装置，其特征在于：包括用于固定安装待检测透镜(3)的平面窗片(1)和用于将平面窗片(1)固定到偏心检测仪的偏心夹具上并对待检测透镜(3)的旋转进行定位的夹具(2)；

所述平面窗片(1)为平板状透明材料，其上表面用于固定安装待检测透镜(3)；

所述夹具(2)，其底部为用于与偏心检测仪的偏心夹具进行固定安装配合的承载窗片(21)，所述承载窗片(21)上设置有两个弹性夹片(22)，每个弹性夹片(22)的一端固定连接在承载窗片(21)上，另一端能活动压置在平面窗片(1)上方从而将所述平面窗片(1)固定夹紧于承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，两弹性夹片(22)另一端的末端分别顶压在固定安装于平面窗片(1)上方的待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上，用来在检测时对待检测透镜(3)的旋转进行定位，且两弹性夹片(22)另一端的末端对待检测透镜(3)的顶压点与待检测透镜(3)的圆心之间的连线不在一条直线上；所述承载窗片(21)至少在其位于待检测透镜(3)正下方的部位为透明透光部分或镂空部分。

2.如权利要求1所述的透镜的偏心检测装置，其特征在于,所述待检测透镜(3)通过胶状物固定安装于平面窗片(1)的上表面上。

3.如权利要求2所述的透镜的偏心检测装置，其特征在于，所述平面窗片(1)以及所述承载窗片(21)的材质为K9材料玻璃。

4.如权利要求1所述的透镜的偏心检测装置，其特征在于,所述待检测透镜为平凹透镜或平凸透镜，所述待检测透镜的口径小于2毫米。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的偏心检测装置对小口径透镜进行偏心检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将待检测透镜(3)固定在平面窗片(1)的上表面上，所述待检测透镜(3)为平凹透镜或平凸透镜；

步骤2、将所述平面窗片(1)粘接有待检测透镜(3)的一面朝上放置于夹具(2)的承载窗片(21)与弹性夹片(22)之间，利用所述弹性夹片(22)的弹力进行固定，同时使得两弹性夹片(22)另一端末端分别顶压在待检测透镜(3)的外圆周壁的不同部位上；

步骤3、将夹具(2)的承载窗片(21)固定于偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)上，调整偏心检测仪(4)的偏心夹具(5)位置，使得偏心检测仪(4)的激光光源位于待检测透镜(3)的上方，且偏心检测仪(4)的激光光源发射的检测激光束正好垂直穿过所述待检测透镜(3)的中心点，并成像在位于待检测透镜(3)下方的成像***上；

步骤4、推动所述平面窗片带动待检测透镜(3)绕待检测透镜(3)自身中心旋转至少360度，转动过程中使两个弹性夹片(22)的另一端末端分别与所述待检测透镜(3)的外周壁保持接触，根据旋转过程中偏心检测仪(4)的成像***显示的检测激光束成像位置是否偏心以及偏心位置来获取所述待检测透镜(3)的偏心值。

Images