CN104458213A - 透镜中心检测仪及透镜加工方法 - Google Patents

Abstract

本技术提供一种高效地检测出透镜光学中心与几何中心偏差大小的透镜中心检测仪，包括转轴，透镜一侧面与转轴一端接触，在转轴上设置用于把透镜吸附在转轴一端的真空吸附装置；它包括光源、聚光镜、十字分划板、放大物镜、图像传感器、图像显示器；光源发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射到透镜的另一侧面而被反射，反射光经过放大物镜后形成的十字像送入图像传感器被测透镜球，并在图像显示器上显示。本技术还提供了一种能够保证加工出的透镜几何中心与光学中心偏差很小的透镜加工方法，使用透镜中心检测仪，通过调整透镜在转轴上的位置，使得转动转轴一周时观察到的十字像的跳动范围在要求的误差内；然后对透镜的外圆进行加工。

Description

透镜中心检测仪及透镜加工方法

技术领域

本技术涉及透镜中心检测仪和透镜加工方法。

背景技术

在透镜生产中，透镜的光学中心（光轴）与几何中心（几何轴线）的偏差是个非常重要的指标。对于透镜加工来说，一般先研磨的透镜的两侧面（一般是曲面），在磨削透镜的外周（外圆）。两侧面的中心连线形成了光轴，外圆的轴线形成了几何轴线。几何轴线与光轴重合或偏差越小越好。对于侧面的曲率比较大的透镜来说，一般采用侧面的自定心作用来完成装夹，然后以磨削外周，保证几何中心与光学中心的一致性。但对于侧面是平面或者曲率很小的曲面，由于摩擦角很小，形成自锁，侧面的自定心难于实现。尤其是尺寸很小的透镜，也无法有效装夹。既使能够装夹，也会对磨削的砂轮造成干涉。所以，对于侧面是平面或者曲率很小的曲面的透镜，尤其是尺寸很小的透镜，如何在加工时保证几何中心与光学中心重合难于实现。

技术内容

本技术的目的是提供一种结构简单、可快速、高效地检测出透镜光学中心与几何中心偏差大小的透镜中心检测仪，它特别适合于小尺寸透镜的检测，尤其适合于侧面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透镜的检测。

该透镜中心检测仪，包括转轴，透镜一侧面与转轴一端接触，在转轴上设置用于把透镜吸附在转轴一端的真空吸附装置；它包括光源、聚光镜、十字分划板、放大物镜、图像传感器、图像显示器；光源发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射到透镜的另一侧面而被反射，反射光经过放大物镜后形成的十字像送入图像传感器被测透镜球，并在图像显示器上显示。

本技术所述的透镜中心检测仪的有益效果：因为加工外圆时，透镜是固定在转轴上的。所以透镜的几何中心与转轴的轴线重合。如果透镜的光轴与转轴轴线不重合，当把透镜吸附在转轴上，转动转轴一周时，光轴就会绕转轴的轴线转动一周，这样通过放大物镜形成的十字像就会转动一周。十字像周向移动轨迹的半径大小（十字像的跳动范围）反映了透镜光轴偏离转轴轴线的程度。透镜光轴偏离转轴轴线距离越大，十字像周向移动轨迹的半径越大。该透镜中心检测仪结构简单，使用方便，适合于侧面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透镜的中心检测。

上述的透镜中心检测仪，它还包括半透半反镜，反射镜；光源发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射半透半反镜，再经半透半反镜的反射、反射镜的反射照射到透镜的另一侧面，被透镜另一侧面反射的反射光再经过反射镜的反射、半透半反镜的透镜进入放大物镜。

上述的透镜中心检测仪，真空吸附装置为开在转轴中心的与转轴一端相通的真空腔、与真空腔相通的抽气装置。

上述的透镜中心检测仪，光源为led灯。

本技术同时提供了一种能够保证加工出的透镜几何中心与光学中心偏差很小的透镜加工方法，它特别适合于小尺寸透镜的加工，尤其适合于侧面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透镜的加工。

本技术所述的透镜加工方法，包括下述步骤：1）、使用权利要求1所述的透镜中心检测仪，先把透镜吸附在转轴的一端，转动转轴一周，观察十字像的跳动范围是否在要求的误差内；如果十字像的跳动范围超过要求的误差，通过调整透镜在转轴上的位置，使得转动转轴一周时观察到的十字像的跳动范围在要求的误差内；2）然后驱动转轴转动的同时，对透镜的外圆进行加工。

所述的透镜加工方法，步骤2）中真空吸附装置吸附透镜的负压的绝对值大于步骤1）。

本透镜加工方法的有益效果：因为透镜光轴偏离转轴轴线距离越大，十字像周向移动轨迹的半径越大。所以，在步骤1）中，通过调整透镜在转轴上的位置，使得十字像的跳动范围在误差范围内，即保证了几何中心与光学中心重合的精度。然后再对透镜外圆进行加工（如磨削），加工过程中因透镜相对于转轴的位置不动，而加工出的外圆与转轴转动的轴线同轴，这样就保证了加工出的透镜的几何中心与光学中心重合。

一般情况下，因透镜的中心偏很小，在转动透镜时，十字像的跳动范围很小，如果不通过放大物镜放大，难于分辨。通过放大物镜的放大后，形成了移动距离放大的十字像，便于观察。

附图说明

图1是透镜中心检测仪在使用状态的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。

参见图1的透镜中心检测仪，包括一个通过驱动装置驱动的转轴1，透镜2左侧面与转轴右端接触，真空腔31开在转轴中心并与转轴右端相通，真空泵32与真空腔相通。真空腔31、真空泵32等组成了真空吸附装置3。

在透镜右侧设置一个与转轴轴线成45°的反射镜4，在反射镜的下方依次设置有半透半反镜5、放大物镜6、cmos图像传感器7。cmos图像传感器的输出接图像显示器（未示出）。在半透半反镜5左侧依次设置有十字分划板8、聚光镜9、led灯10。

led灯发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射半透半反镜，再经半透半反镜的反射、反射镜的反射照射到透镜的右侧面，被透镜右侧面反射的反射光再经过反射镜的反射、半透半反镜的透镜进入放大物镜，经过放大物镜后形成的十字像被图像传感器捕捉，并输送至图像显示器显示。

对砂轮11透镜的外圆磨削加工时，步骤如下：1）、以真空泵对真空腔进行抽气，使得真空腔形成较小的负压，把透镜吸附在转轴的右端。负压的绝对值要略小，以使得使用较小的外力就能够移动透镜的位置。接着转动转轴至少一周，观察十字像的跳动范围是否在要求的误差内；如果十字像的跳动范围超过要求的误差，以手调整透镜在转轴上的位置，然后再转动转轴至少一周，观察十字像的跳动范围是否在要求的误差内；依次类推，逐渐调整透镜的位置，使得转动转轴一周时观察到的十字像的跳动范围在要求的误差内。2）再通过真空泵对真空腔进行抽气，使得真空腔形成较大的负压，负压的绝对值要大，以使得透镜在砂轮的磨削力的作用下不会移动。通过驱动装置驱动转轴转动，，以砂轮对透镜的外圆进行磨削加工。

Claims (6)

1.透镜中心检测仪，其特征是：包括转轴，透镜一侧面与转轴一端接触，在转轴上设置用于把透镜吸附在转轴一端的真空吸附装置；它还包括光源、聚光镜、十字分划板、放大物镜、图像传感器、图像显示器；光源发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射到透镜的另一侧面而被反射，反射光经过放大物镜后形成的十字像送入图像传感器被测透镜球，并在图像显示器上显示。

2.如权利要求1所述的透镜中心检测仪，其特征是：它还包括半透半反镜，反射镜；光源发出的光束经过聚光镜聚光后经十字分划板照射半透半反镜，再经半透半反镜的反射、反射镜的反射照射到透镜的另一侧面，被透镜另一侧面反射的反射光再经过反射镜的反射、半透半反镜的透镜进入放大物镜。

3.如权利要求1所述的透镜中心检测仪，其特征是：真空吸附装置为开在转轴中心的与转轴一端相通的真空腔、与真空腔相通的抽气装置。

4.如权利要求1所述的透镜中心检测仪，其特征是：光源为led灯。

5.透镜加工方法，其特征是：它包括下述步骤：1）、使用权利要求1所述的透镜中心检测仪，先把透镜吸附在转轴的一端，转动转轴一周，观察十字像的跳动范围是否在要求的误差内；如果十字像的跳动范围超过要求的误差，通过调整透镜在转轴上的位置，使得转动转轴一周时观察到的十字像的跳动范围在要求的误差内；2）然后驱动转轴转动的同时，对透镜的外圆进行加工。

6.如权利要求5所述的透镜加工方法，其特征是：步骤2）中真空吸附装置吸附透镜的负压的绝对值大于步骤1）。