CN109282971A - 微透镜中心仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微透镜中心仪，包括底座以及固定在底座上的自定心回转部件、透镜外圆轮廓偏心的调节机构和自准直显微镜；还包括抽真空吸附装置；自定心回转部件包括密珠式精密回转轴系、固定在密珠式精密回转轴系上的上方四维调整机构以及固定在上方四维调整机构上的微透镜支承环，支承环与密珠式精密回转轴系共轴设置；支承环为中空腔体，支承环通过真空吸管与抽真空吸附装置连通；自准直显微镜通过电缆与外部计算机连接。本发明微透镜中心仪通过抽真空的支承环对待测微透镜外圆圆心自动定中，只需用影像法调整透镜外圆轮廓即可测内圆心C2，简化了测量步骤，提高了单块透镜测试时间，测试过程为非接触测量，不会碰伤透镜外圆。

Description

微透镜中心仪
技术领域
本发明涉及一种用于测量微透镜中心误差的反射式中心仪，属于光学测量仪器技术领域。
背景技术
透镜中心误差是重要的光学参数，中心偏的存在破坏了光学系统的共轴性，影响光学系统成像质量。反射式中心仪直接测量透镜各球面的面倾角或球心偏差值。它与透射式中心仪相比，既符合国标定义，也使测量精度得到提高，因此逐步得到普及应用。
目前生产厂家，国外的有德国全欧、美国LAS；国内有上海思长约，西安昂科等。但由于现有的放射式中心仪存在调校操作繁琐、复杂、费时、效率低的问题，而仅适用于高精度单件透镜，对于微小透镜，因为其尺寸小而更不好操作。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种微透镜中心仪，该反射式中心仪能够测量微透镜(直径1～3mm)的中心误差，满足较小尺寸微透镜的中心误差测量，且测试过程简单，同时稍作调整即可适应不同尺寸微透镜的测量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
微透镜中心仪，包括底座以及固定在底座上的自定心回转部件、透镜外圆轮廓偏心的调节机构和自准直显微镜；还包括抽真空吸附装置；所述自定心回转部件包括密珠式精密回转轴系、固定在密珠式精密回转轴系上的上方四维调整机构以及固定在上方四维调整机构上的微透镜支承环，微透镜支承环与密珠式精密回转轴系共轴设置；所述微透镜支承环为中空腔体，所述微透镜支承环通过真空吸管与抽真空吸附装置连通；所述自准直显微镜通过电缆与外部计算机(显示装置)连接。
其中，所述微透镜支承环包括水平部和竖直凸起，竖直凸起的上端表面呈弧面，待测微透镜置于竖直凸起的上端表面。
其中，所述自定心回转部件还包括位于密珠式精密回转轴系下方的下方四维调整机构。
其中，所述透镜外圆轮廓偏心的调节机构包括调节部，调节部包括螺杆以及位于螺杆端部的顶杆，螺杆外套有与螺杆通过内外螺纹连接的滑套，通过转动螺杆使顶杆相对滑套水平向前或向后移动，顶杆位于待测微透镜的侧边。
其中，所述自准直显微镜包含CCD显示部件并可将显示图像传输给外部计算机。
其中，还包括照明系统，照明系统包括用于自准直显微镜系统的内照明设备和用于影像法调整透镜外圆轮廓的外照明设备，照明系统用于透镜外圆轮廓的偏心调整。
其中，还包括升降机构，所述自准直显微镜固定在升降机构上，所述升降机构通过其上的光栅尺对自准直显微镜相对待测微透镜的距离进行调整。
与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果是：
本发明通过抽真空的支承环对待测微透镜外圆圆心自动定中，只需用影像法调整透镜外圆轮廓即可测内圆心C2，对于C2可按图纸公差在显示屏上设定圆形边界，十字像在圆中即判为合格；本发明中心仪与现有反射式中心仪相比，简化了测量步骤，提高了单块透镜测试时间，测试过程为非接触测量，不会碰伤透镜外圆，下球面与支承环之间不做回转运动，只是微小倾斜，在支承面光滑情况下不会划伤透镜球面，避免了对微透镜的损伤；同时可通过修改支承环的尺寸和下方四维调整机构的行程，本发明中心仪还可适应不同尺寸的微透镜测量。
附图说明
图1为本发明微透镜中心仪的结构示意图；
图2为本发明微透镜中心仪的自定心回转部件的结构放大图；
图3为国标GB/T 7242-2010透镜中心偏差中条款4.1基准轴的选定表；
图4为ISO 10110-6基准轴标注示意图；
图5为微透镜在支承环上外圆轮廓不偏心的示意图；
图6是图5微透镜的俯视图，或显示装置上看到的像；
图7为微透镜在支承环上外圆轮廓偏心的示意图；
图8是图7微透镜的俯视图，或显示装置上看到的像；
图9为透镜外圆偏心的调节机构中调节部的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图3和图4所示，本发明微透镜中心仪对微透镜的测试原理基于如下国际标准：根据国标GB/T 7242-2010透镜中心偏差中条款4.1基准轴的选定表1例2(图3)，以透镜边缘面与光学表面交线圆中心P和该光学表面球心C1的连线为基准轴。同时，ISO 10110-6基准轴也有相同的标注(图4)。所以，测试的理论依据为：以外圆选定截面中点P和球心C1连线为基准轴，然后检测内圆球心C2的球心偏即为透镜中心误差。本发明微透镜中心仪就是采用这种原理对透镜中心误差进行测量。
如图1和图2所示，本发明微透镜中心仪包括底座12以及固定在底座12上的自定心回转部件、透镜外圆轮廓偏心的调节机构9和自准直显微镜1；还包括抽真空吸附装置8；自定心回转部件包括密珠式精密回转轴系4、固定在密珠式精密回转轴系4上的上方四维调整机构51、固定在上方四维调整机构51上的微透镜支承环6以及位于密珠式精密回转轴系4下方的下方四维调整机构52，微透镜支承环6与密珠式精密回转轴系4共轴设置；微透镜支承环6为中空腔体(呈中空管状结构)，微透镜支承环6包括水平部62和竖直凸起61，竖直凸起61的上端表面呈弧面，待测微透镜10置于竖直凸起61的上端表面，微透镜支承环6通过真空吸管81与抽真空吸附装置8连通，抽真空吸附装置8确保支承环6在回转过程中对待测微透镜10下球面的吸附定位；自准直显微镜8通过电缆与外部计算机(显示装置)连接，能够将数据(图像数据)传输给外部的计算机用于显示。
密珠式精密回转轴系4，其回转精度<0.001mm。密珠式精密回转轴系4上固定有上方四维调整机构51，上方四维调整机构51上固定有微透镜支承环6。其中，上方四维调整机构(XYZΘ四维调节平台)51包括二维倾斜台和二维平移台。上方四维调整机构51通过二维倾斜台和二维平移台可对固定在其上的微透镜支承环6进行水平和倾斜调整，通过调整上方四维调整机构51保证微透镜支承环6和密珠式精密回转轴系4共轴。密珠式精密回转轴系4、上方四维调整机构51和微透镜支承环6构成了微透镜下球面自定心装置。其中，密珠式精密回转轴系4和微透镜支承环6共轴，这个轴作为测试的理论基准轴。
密珠式精密回转轴系4固定在下方四维调整机构52上，下方四维调整机构52可实现对整个微透镜下球面自定心装置的水平和倾斜调整。
透镜外圆轮廓偏心的调节机构9包括调节部，调节部包括螺杆92以及位于螺杆92端部的顶杆91，螺杆92外套有与螺杆92通过内外螺纹连接的滑套93，通过转动螺杆92使顶杆91相对滑套93水平向前或向后移动，顶杆91位于待测微透镜10的侧边。
本发明中心仪还包括自准直显微镜1，自准直显微镜1位于微透镜下球面自定心装置的上方，自准直显微镜1对支承环6上的待测微透镜10进行显示和测量。本发明还包括升降机构2，自准直显微镜1固定在升降机构2上，升降机构2通过支撑架11固定在底座12上，升降机构2通过其上的光栅尺对自准直显微镜1相对待测微透镜10的距离进行粗调和微调，实现自准直显微镜1的升降，通过对自准直显微镜1的升降可调整成像效果。
本发明中心仪还包括照明系统，照明系统包括用于自准直显微镜1系统的内照明设备71和用于影像法调整透镜外圆轮廓的外照明设备72，内照明设备71位于自准直显微镜1系统内，外照明设备72用于看清微透镜外圆轮廓，外照明设备72用于透镜外圆轮廓的偏心调整。
在测试前，安装调校支承环6轴线与密珠式精密回转轴系4共轴。支承环6结构如图5所示，A环面和B环面共轴，先在B面放置平行平板玻璃，自准直显微镜1平行光看十字像，在回转轴41转动时，调整三个轴向螺钉使十字像不动，取走平板玻璃，自准直显微镜1会聚光看B面边缘，调整四个径向螺钉，回转一周十字像不动，说明支承环6轴线与密珠式精密回转轴系4共轴(轴线为回转轴线)。
进一步地，当待测微透镜10下球面与支承环6上端面接触时，下球面球心C1便落在回转轴线上。为使上述微调时，待测微透镜10下球面可紧贴支承环6，通过抽真空吸附装置8实现待测微透镜10的自动定中(即下球面球心C1位于回转轴线上)。
自准直显微镜1内照明71是找十字反射像用的(图4)。为防杂光，关闭内照明71后，自准直显微镜1就变成了一般的显微镜，此时平移下方四维调整机构52的二维平移台，并升降显微镜，调整外照明设备72，看清微透镜外圆轮廓，转动回转轴41，看到轮廓偏心(如图7所示，微透镜外圆轮廓偏心)，即可通过透镜外圆轮廓偏心的调节机构9进行微调，使外圆与回转轴共轴(如图5所示，微透镜外圆与回转轴共轴)。
升降机构2为交叉滚柱直线导轨，光栅数显读数，行程300mm。顶端手轮为粗调，中部右侧有侧顶微调。
本发明中心仪的工作原理：
首先，将被测微透镜10下球面放入支承环6自动定中，此时下球面球心C1已在基准轴线上，且倾斜透镜时球心C1不动(图7)；
然后，用显微镜观测透镜外圆轮廓，转动回转轴41时，看到透镜外圆轮廓偏心(如图7)(通过转动回转轴41时观察外圆的像是否移动来判断外圆轮廓是否偏心)，此时通过转动螺杆92将顶杆91前向微推动透镜外圆，直到转动回转轴41时观察外圆像不移动，此时说明微透镜外圆轮廓不偏心，居中，与回转轴共轴(如图5)；
最后，用自准直显微镜1找到上球面球心(C2)十字像，密珠式回转轴41回转一周，十字线交点绕成圆形轨迹，在CCD上划圆，取其直径的像素值之半为半径a即为上球心C2偏数值，计算机显示器显示最终测试结果，读取C2自准直像偏离值a。
传统反射式中心仪测量单透镜中心误差，通常是先倾斜下球面使其球心与回转轴共轴，然后用百分表打透镜外圆，平移透镜共轴(因微透镜边薄，此法不适用)，再反复数次确认后，测上球面球心偏，一般耗时15-20分钟/块。本发明C1自动定中，只需用通过影像法微调外圆即可测C2。对于C2可按图纸公差在显示屏上设定圆形边界，十字像在圆中即判为合格，批量透镜测量1分钟/块；同时非接触测量不会碰伤外圆，下球面与支承环之间不做回转运动，只是微小倾斜，在支承面光滑情况下不会划伤球面。本发明的测量精度可达3μm。
本发明实施例中待测微透镜10的直径为1～3mm，根据测量原理，本发明中心仪可测量直径为1～200mm的微透镜，当待测微透镜的尺寸变化时，需要按实际需要适当修改支承环6的尺寸和下方四维调整机构52的行程。支承环6的形状误差(圆度和平面度)以及相对回转轴41主轴的位置误差(同轴度和垂直度)是影响仪器精度的重要方面，特别是对微小透镜更为重要。

Claims (7)

1.微透镜中心仪，其特征在于：包括底座以及固定在底座上的自定心回转部件、透镜外圆轮廓偏心的调节机构和自准直显微镜；还包括抽真空吸附装置；所述自定心回转部件包括密珠式精密回转轴系、固定在密珠式精密回转轴系上的上方四维调整机构以及固定在上方四维调整机构上的微透镜支承环，微透镜支承环与密珠式精密回转轴系共轴设置；所述微透镜支承环为中空腔体，所述微透镜支承环通过真空吸管与抽真空吸附装置连通；所述自准直显微镜通过电缆与外部计算机连接。
2.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：所述微透镜支承环包括水平部和竖直凸起，竖直凸起的上端表面呈弧面，待测微透镜置于竖直凸起的上端表面。
3.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：所述自定心回转部件还包括位于密珠式精密回转轴系下方的下方四维调整机构。
4.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：所述透镜外圆轮廓偏心的调节机构包括调节部，调节部包括螺杆以及位于螺杆端部的顶杆，螺杆外套有与螺杆通过内外螺纹连接的滑套，通过转动螺杆使顶杆相对滑套水平向前或向后移动，顶杆位于待测微透镜外圆的侧边。
5.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：所述自准直显微镜包含CCD显示部件并可将显示图像传输给外部的计算机。
6.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：还包括照明系统，照明系统包括用于自准直显微镜系统的内照明设备和用于影像法调整透镜外圆轮廓的外照明设备，照明系统用于透镜外圆轮廓的偏心调整。
7.根据权利要求1所述的微透镜中心仪，其特征在于：还包括升降机构，所述自准直显微镜固定在升降机构上，所述升降机构通过其上的光栅尺对自准直显微镜相对待测微透镜的距离进行调整。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110455505A (zh) * 2019-09-12 2019-11-15 西安昂科光电有限公司 一种镜片偏芯测量仪
CN111077627A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 焦作天裕精密光学有限公司 一种微小透镜快速定心胶合装置及方法
WO2020094160A1 (zh) * 2018-11-05 2020-05-14 茂莱（南京）仪器有限公司 微透镜中心仪
CN112697054A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 无锡鑫巨宏智能科技有限公司 一种微透镜矢高测量装置及方法
US20220341811A1 (en) * 2019-12-31 2022-10-27 Moonl Ight (Nanjing) Instrument Co., Ltd. Comprehensive test platform for fluorescence microscope objective lenses

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227347A (zh) * 1998-02-24 1999-09-01 明碁电脑股份有限公司 反射式光学透镜组检测装置
CN203100700U (zh) * 2012-03-16 2013-07-31 中村留精密工业株式会社 透镜的偏心检测器以及透镜调心机
CN104458213A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 南京东利来光电实业有限责任公司 透镜中心检测仪及透镜加工方法
CN204421859U (zh) * 2014-12-29 2015-06-24 利达光电股份有限公司 透镜中心偏自动检测装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202339195U (zh) * 2011-11-22 2012-07-18 北京创思工贸有限公司 用于透镜中心偏差角度检测的改进中心仪卡具结构
CN103100946A (zh) * 2012-11-09 2013-05-15 江苏淘镜有限公司 一种半自动中心仪
CN109282971B (zh) * 2018-11-05 2021-05-28 茂莱（南京）仪器有限公司 微透镜中心仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227347A (zh) * 1998-02-24 1999-09-01 明碁电脑股份有限公司 反射式光学透镜组检测装置
CN203100700U (zh) * 2012-03-16 2013-07-31 中村留精密工业株式会社 透镜的偏心检测器以及透镜调心机
CN104458213A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 南京东利来光电实业有限责任公司 透镜中心检测仪及透镜加工方法
CN204421859U (zh) * 2014-12-29 2015-06-24 利达光电股份有限公司 透镜中心偏自动检测装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020094160A1 (zh) * 2018-11-05 2020-05-14 茂莱（南京）仪器有限公司 微透镜中心仪
CN110455505A (zh) * 2019-09-12 2019-11-15 西安昂科光电有限公司 一种镜片偏芯测量仪
CN111077627A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 焦作天裕精密光学有限公司 一种微小透镜快速定心胶合装置及方法
US20220341811A1 (en) * 2019-12-31 2022-10-27 Moonl Ight (Nanjing) Instrument Co., Ltd. Comprehensive test platform for fluorescence microscope objective lenses
US11959821B2 (en) * 2019-12-31 2024-04-16 Mloptic Corp. Comprehensive test platform for fluorescence microscope objective lenses
CN112697054A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 无锡鑫巨宏智能科技有限公司 一种微透镜矢高测量装置及方法

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