CN112782196A - 光学透镜的检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学透镜的检测方法及其装置，光学透镜的检测装置包括有控制单元、平台、注液单元、光源及检测单元；而所述的方法包括有下列步骤，控制注液单元将透光液注入所述检测杯内，使所述透光液在所述检测杯内形成一注液高度；控制光源使其所发出的照射光投射穿透检测杯，使光学透镜的样貌投影于投影板，进而成像为一待检透镜图像；再由摄像机将所述待检透镜图像传送至一检测单元进行一瑕疵检测作业。通过控制注液高度不仅可提升待检透镜图像的清晰度，尚可排除杂质，进而有效提高检测的妥善率。

Description

光学透镜的检测方法及其装置

技术领域：本发明是有涉及一种光学检测的方法及其装置，特别是涉及一种光学透镜的检测方法及其装置。

背景技术：

近年来科技的进步，3C电子产品越来越轻薄，也快速普及化，不仅电池续航力久，再加上无线网络速度快，带动诸多网络商机蓬勃发展，使得现代人生活中，随身手上少不了手机，在办公桌、公共场合等其他诸多场所也都少不了电子屏幕，使得现代人眼睛过长时间沈浸于3C电子产品的使用领域，导致视力容易受损，相对也致使近视人口增多，为了矫正视力而必需戴眼镜。

矫正眼镜有镜框式眼镜及隐形眼镜，其中又以隐形眼镜广为近视族群所喜爱，而隐形眼镜制造业者无不竞相投入生产制造，以增加其市占率及营收；然而，隐形眼镜是直接接触人类最脆弱的眼睛，若隐形眼镜有任何暇疵，必定会造成消费者很大的反感；为此，制造业者在生产过程中无不加强检测，以防止任何瑕疵品外流到通路市场，造成消费纠纷而引影品牌口碑。

然而，各家制造商的生产制程都是独门秘方，坊间设备商都是在保密合约签定后才会有机会接触并为其客制化的订制设备；尤其是关键制程所需的设备，更是没有公称规格的设备；因而生产在线各站的品管则格外重要，因为在生产过程中，若能实时检出，便可实时淘汰不良品，进而有助于生产质量及制造成本，可是增设检测站别这也是造成人工制费及营业成本的增加，而且未必可达预期效果。

因为，即使有自动视觉检测隐形眼镜的机制，所述自动视觉检测设备的检出能力也是倍受挑战，因为生产过程有很多不确定的因素而导致其检测质量受损，例如：设备摩擦落尘、承载容器本身的瑕疵、浸泡液的气泡、成像的焦距、隐形眼镜的隐伤等诸多难以预期的影响因素，终将影响视觉检测的检出率，导致发生漏检产品流入市面的憾事。

因此，如何提升隐形眼镜视觉检测的妥善率，促进生产质量，俨然已成为所述技术领域者所极欲改善的课题。

发明内容：

有鉴于背景技术的缺失，本发明的目的之一在于提供一种光学透镜的检测方法，通过控制检测杯内的注液高度，提升光学透镜成像的清晰度，进而提升视觉检测的质量。

本发明的目的之一在于提供一种光学透镜的检测方法，其中，在注液步骤中，使透光液溢流出检测杯，使检测杯内的外来物或注液过程所生成的气泡可流出检测杯，进而排除影响视觉检测的误判因素。

本发明的目的之一在于提供一种光学透镜的检测装置，控制注液单元将透光液注入检测杯，且检测杯的开口杯缘设有导液角，而有助控制注液高度，并有效控制待检透镜图像的图像焦距。

本发明的目的之一在于提供一种光学透镜的检测装置，控制检测杯内透光液的量，使经反转凹向的光学透镜的边缘部，可清晰投影而有助于视觉检测质量的提升。

本发明的目的并未局限于前述的目的，所述领域普通知识人员可通过本发明说明书的内容的描述，而清楚地理解及推知未被提及的其他等效技术及目的。

为达前述目的，根据本发明一实施态样而提供一种光学透镜的检测方法，其中，包括有：提供一检测杯，其可容置一光学透镜，且所述检测杯可置于一检测位置；执行一注液步骤，由一注液单元将一透光液注入所述检测杯内，而使所述透光液在所述检测杯内形成一注液高度；执行一成像步骤，控制一光源使其所发出的照射光投射穿透所述检测杯，而使所述光学透镜的样貌投影于一投影板，进而成像为一待检透镜图像；以及执行一图像检测步骤，通过一摄像机将所述待检透镜图像传送至一检测单元进行一瑕疵检测作业；其中，所述光源、所述检测位置及所述投影板构成一检测光轴。从而提升光学透镜成像的清晰度，进而提升视觉检测的质量。

所述的光学透镜的检测方法，其中，尚包括有一移载步骤，其控制一移载单元选择使所述检测杯相对所述检测位置进行位移或使所述光学透镜相对所述检测位置进行位移。

所述的光学透镜的检测方法，其中，尚包括有一镜组，其设置于所述检测光轴上，且可选择位于所述检测杯与投影板之间或位于所述摄像机与所述投影板之间。

所述的光学透镜的检测方法，其中，形成所述注液高度的方式是使所述透光液溢流出所述检测杯。

所述的光学透镜的检测方法，其中，当所述移载单元选择移载所述光学透镜相对所述检测位置进行位移时，则尚包括有一排液步骤，其在执行所述图像检测步骤后，将所述注液步骤中所注入所述检测杯内的透光液予以排除。

又根据本发明一实施态样，提供一种光学透镜的检测装置，其中，包括有：一控制单元；一平台，其设有一检测位置，且所述检测位置可放置一容置有一光学透镜的检测杯；一注液单元，其设有一注液管，所述控制单元电性连接所述注液单元，而可控制所述注液单元通过所述注液管而将一透光液注入所述检测杯；一光源，其与所述检测位置及一投影板构成一检测光轴，且所述控制单元电性连接所述光源，并控制所述光源提供一照射光投射穿透所述检测杯，而使所述光学透镜的样貌投影于所述投影板进而成像为一待检透镜图像；以及一检测单元，其设于所述控制单元内，且所述检测单元设有一摄像机，而可将所述待检透镜图像传送至所述检测单元进行一瑕疵检测作业。综上所述，本发明不仅可以有效解决背景技术不足之处，更进一步提升所述光学透镜的检测方法及其装置的功效与应用范筹。

所述的光学透镜的检测装置，其中，尚包括有一放料单元，其设有一放料手臂，所述控制单元的电性连接所述放料单元，而可控制所述放料手臂执行一机械动作，所述机械动作可选择为执取所述光学透镜、反转所述光学透镜及将所述光学透镜置入所述检测杯的其中之一者。

所述的光学透镜的检测装置，其中，尚包括有一移载单元，其设有一移载手臂，所述控制单元电性连接所述移载单元，而控制所述移载手臂移载所述检测杯相对所述检测位置进行位移或移载所述光学透镜相对所述检测位置进行位移。

所述的光学透镜的检测装置，其中，尚包括有一镜组，其设置于所述检测光轴上，且可选择位于所述检测杯与所述投影板之间或所述摄像机与所述投影板之间。

所述的光学透镜的检测装置，其中，所述检测杯具有一开口杯缘，且所述开口杯缘设有一导液角。

为了对本发明有进一步的了解，于下文例举相关实施方式，并配合所附的附图，进行详细说明，而任何于本领域普通知识人员当可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

附图说明：

图1A为本发明光学透镜的检测方法的流程示意图。

图1B为本发明光学透镜的检测方法的流程示意图。

图2A至2B分别为本发明光学透镜的检测光路示意图。

图3A至3B分别为本发明检测杯内不同注液高度的示意图。

图4A至4B分别为本发明反转光学透镜凹向前/后的示意图。

图5为本发明光学透镜的检测装置的示意图。

附图标记：

移载步骤 11

注液步骤 13

成像步骤 15

图像检测步骤 17

继续检测 19

光源 21

照射光 211

检测光轴 22

镜组 23

检测位置 24

投影板 25

待检透镜图像 251

待检透镜图像 251A

摄像机 27

检测单元 28

控制单元 29

检测杯 30

开口杯缘 31

导液角 311

限位凹部 33

光学透镜 40

第一曲面 41

第二曲面 43

边缘部 45

凹向 47

检测装置 50

平台 51

排液槽 511

注液单元 53

注液管 531

透光液 533

放料单元 55

放料手臂 551

移载单元 57

移载手臂 571

具体实施方式：

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，以下配合附图及较佳实施方式的详细说明，将可清楚的呈现。实施例方式中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考方位之用，因此所使用的方向用语作为说明的用途，而非用来限制本发明。

首先，请同时参阅图1A、图2A与2B，其分别为本发明光学透镜的检测方法的流程示意图与检测光路示意图，如图所示；提供一检测杯30，其可容置一光学透镜40，且所述检测杯30可置于一检测位置24；执行一注液步骤13，由一注液单元(图5，53)将一透光液(图3A，533)注入所述检测杯30内，而使所述透光液533在所述检测杯30内形成一注液高度(未标示)；执行一成像步骤15，控制一光源21使其所发出的照射光211投射穿透所述检测杯30，而使所述光学透镜40的样貌投影于一投影板25，进而成像为一待检透镜图像251；以及执行一图像检测步骤17，通过一摄像机27将所述待检透镜图像251传送至一检测单元28进行一瑕疵检测作业；其中，所述光源21、所述检测位置24及所述投影板25建构成一检测光轴22。如此便可通过所述控制所述检测杯30内的注液高度，提升所述光学透镜40在投影板25的成像清晰度，进而提升所述光学透镜40的检测质量。

又，本检测方法尚包括有一移载步骤11，其控制一移载单元(图5，57)使所述检测杯30相对所述检测位置24进行位移；换言之，本发明尚亦可以自动进给的方式，将所述检测杯30移入或移出检测光轴22；而于移载所述检测杯30的路径中，可对所述检测杯30进行注液步骤13；亦即，可选择在所述检测位置24上进行注液、在进入所述检测位置24之前，或者移载动作与注液动作是可以同时进行，在本发明的实施方式中并不限制。

另外，由于是以投影方式对所述光学透镜40进行投影取像，因此所得的图像尺寸会大于所述光学透镜40的尺寸，为此增设一镜组23在所述检测光轴22上，而如图2A所示，所述镜组23是设置于所述检测位置24与所述投影板25之间；又，在另一实施方式中，所述镜组23可设置于所述投影板25与所述摄像机27之间，甚至也可令所述镜组23结合所述摄像机27，均可达到放大图像或调节成像焦距，以利视觉检测可更清晰辨别瑕疵。额外补充说明的是，在图2A中所标示的所述待检透镜图像251示意所述光学透镜40投影在所述投影板25上的相对关系；而在图2B以另一角度来示意所述投影板25，以利进一步示意所述待检透镜图像251；又，所述摄像机27在不影响所述检测光轴22(如图2A所示)的角度朝所述投影板25进行取像。

再者，如上述的实施方式中，形成所述注液高度的方式是可由所述注液单元(图5，53)控制流量、时间、或者注液总量等不同方式，亦可配合所述检测杯30的几何轮廓来控制透光液533在所述检测杯30内的所述注液高度；请同时参阅图3A及3B，其分别为所述检测杯30内不同注液高度的示意图，如图所示；所述检测杯30内设有一限位凹部33，所述限位凹部33的高度为C1，所述光学透镜40的高度为L1，其中L1小于或等于C1，且所述光学透镜40安置于所述限位凹部33内。

又，由于所述检测光轴22同时经过所述限位凹部33、所述光学透镜40及所述检测杯30内的透光液533，因此三个组件将直接影响所述待检透镜图像251的成像质量；因照射光211穿透物体会有折射现象，进而影响所述光学透镜40在投影板25上的成像品质；若是聚焦佳，则所述待检透镜图像251清晰，即有助于所述检测单元28进行一瑕疵检测作业；反之，若失焦，则容易造误判而衍生品管问题。

在检测光轴22的路径中，每一组件的位置或材质都是调焦参数，其中，以注液高度最为重要，虽可通过所述注液单元53控制所述注液高度以达调焦的目的。但，在实际生产中，影响视觉检测的质量的尚有所述检测杯30、所述光学透镜40都可能有脏污或其他外来物(例如：灰尘、碎屑等等)，甚至因注液过程中所产生的气泡黏附在所述光学透镜40上、所述检测杯30上或者藏匿于二者之间。

针对检测杯30内的注液高度此参数进行实验发现，若是控制所述注液高度介于L1与C1之间，则可令气泡逸脱透光液而进入大气，但外来物仍会出现。若是控制所述注液高度大于C1，例如图3A所示的注液高度H1，则不只气泡逸脱，外来物出现的次数相对前述实验少了一些。若是控制所述注液高度远大于C1，而如图3B所示的H2，则不只气泡逸脱，外来物出现的次数相对前述注液高度为H1的实验更少。若是让所述透光液533溢流出所述检测杯30、甚至控制所述透光液533溢流量较多，而使所述检测杯30内达到置换透光液533程度，则有助于将气泡或外来物排出所述检测杯30，而有利于提升视觉检测的质量，进而提升检测所述光学透镜40的妥善率。

接续，在另一实施方式中，本发明尚包括有一继续检测19的判断；若是，则再执行所述移载步骤11及其后续步骤；若否，则结束。如此便可以连续自动方式生产。当然，本发明所述的光学透镜40可为一隐形眼镜。

另外，本发明尚包括有一反转步骤(未附图)，其在所述成像步骤15之前，所述反转步骤对所述光学透镜40的凹向47进行反转，请同时参阅图4A至图4B，其分别为反转所述光学透镜40的凹向47前/后的示意图，如图所示；所述光学透镜40是呈一曲面态样，且具有凹向47，所述光学透镜40定义有一第一曲面41及一第二曲面43，而第一曲面41与所述第二曲面43形成一边缘部45，且所述凹向47位于所述第二曲面43这一侧，而如图4A所示；当所述光学透镜40经所述反转步骤后，所述光学透镜40呈现如图4B所示的形貌，亦即所述光学透镜40经反转后，所述凹向47被反转成位于所述第一曲面41这一侧。

在所述光学透镜40的凹向47未反转前的图4A中，所述边缘部45与水平的夹角是θ1；在反转后的图4B中，所述边缘部45与水平的夹角是θ2；由于所述光学透镜40自身的弹性材质致使所述θ1是大于所述θ2。

值得注意的是：于图4A中，在检测光轴22方向上，所述照射光211投射穿透所述边缘部45的路径是比所述光学透镜40的其他部分(例如靠近所述检测光轴22)还要长，而不利于视觉检测；反之，于图4B中，所述照射光211投射穿透所述边缘部45的路径是近似所述光学透镜40的其他部分，则有利于视觉检测。值得注意的是，所述反转步骤的执行并不限制在检测流程中执行，亦即，所述光学透镜40可先于上一个生产站完成所述反转步骤。

另外，请参阅图1B，其为本发明另一实施方式的检测方法流程示意图，其与上述图1A相关的实施方式大致雷同；但，在所述移载步骤11中，所述移载单元57可单独针对所述检测杯30内的所述光学透镜40进行移载，而使所述光学透镜40相对所述检测位置24进行位移，亦即，控制所述移载单元57将所述光学透镜40移入或移出所述检测光轴22；再者，值得说明的是尚包括有一排液步骤191，其在执行所述图像检测步骤17后，将先前所述注液步骤13中所注入所述检测杯30内的透光液533予以排除，如此便可再控制所述移载单元57将下一个光学透镜40移入所述检测杯30，再接续执行所述注液步骤13；为此，在检测每一光学透镜40的条件便是相同，而不会有新/旧注水液533的检测条件差别。又，排除所述检测杯30内的所述透光液533的排除方式可使用负压吸除或翻转所述检测杯30沥出其内的透光液533；当然，前文所述溢流方式亦可运用。

再者，请参阅图5，其为本发明光学透镜的检测装置50的示意图，先予叙明的是本实施方式的检测装置50应用上述任一实施方式的光学透镜40的检测方法，且本实施方式进一步公开各组件的相对位置、链接或作动关系，而可达成其功能与效益，故不再重述。如图所示，所述光学透镜的检测装置50，其包括有：一控制单元29；一平台51，其设有一检测位置(图2A，24)，且所述检测位置24可放置一容置有一光学透镜40的检测杯30；一注液单元53，其设有一注液管531，所述控制单元29电性连接所述注液单元53，而可控制所述注液单元53通过所述注液管531而将一透光液533注入所述检测杯40；一光源21，其与所述检测位置24及一投影板25构成一检测光轴22，且所述控制单元29电性连接所述光源21，并控制所述光源21提供一照射光211投射穿透所述检测杯30，而使所述光学透镜40的样貌投影于所述投影板25进而成像为一待检透镜图像(图2A，251)；以及一检测单元(图2B，28)，其设于所述控制单元29内，且所述检测单元28电性连接有一摄像机27，而可将所述待检透镜图像251传送至所述检测单元28进行一瑕疵检测作业。

又，所述控制单元29可电性连接一放料单元55，而所述放料单元55设有一放料手臂551，进而可控制所述放料手臂551执行一机械动作，而所述机械动作可为执取所述光学透镜40、反转所述光学透镜40或将所述光学透镜40置入所述检测杯30。其中，执取所述光学透镜40方式是可为为一沾附方式、负压方式或挟持方式来执行。其中所述沾附方式，其可以表面处理的技术改变所述放料手臂551的表面性质(例如表面粗度、表面张力)；所述负压方式以真空吸取方式；所述挟持方式是以机械手指挟持方式。又，所述反转所述光学透镜40的说明，如前文中反转所述光学透镜40的凹向47的说明，其功效在此不重述。

另外，所述控制单元29是可电性连接一移载单元57，所述移载单元57设有一移载手臂571，而控制所述移载手臂571移载所述检测杯30相对所述检测位置(图2A，24)进行位移。而所述检测杯30相对所述检测位置24进行位移的说明如前述相关内容，于此不再赘述；当然，在前述的实施方式中所提及的所述移载单元57是可单独针对所述检测杯30内的所述光学透镜40进行移载，其是控制所述移载手臂571移载所述光学透镜40相对所述检测位置24进行位移；而所述移载手臂571为一多关节自动手臂，因此亦可翻转所述检测杯30而倒出其内的所述透光液533。又，所述检测装置50尚设置有一镜组(图2A，23)，其设置位置亦如同前文说明而不再重述。

又，请再参阅图3B，所述检测杯30具有一开口杯缘31，且所述开口杯缘31设有一导液角311。值得注意的是，所述控制注液单元53通过所述注液管531将透光液533注入所述检测杯30，而使所述透光液533溢流出所述检测杯30时，所述导液角311有助于所述透光液533更利落且顺利地脱离所述检测杯30，而有助于减少所述透光液533表面的波动，进而有助控制注液高度，并有效控制待检透镜图像251的图像焦距。

最后，经溢流出的透光液533可通过一排液槽511而予以回收、过滤再运用而有助于节能，且所述排液槽511设置于所述平台51上，最佳是临近所述检测位置24，而有助于避免干扰成像质量或相其他组件(例如光源21)。又，所述光源21可调变不同波长，以利照射光投射穿透各组件而有助于取像质量。且上列所述实施方式中，所述透光液533可为水、去离子水、生理食塩水、保养液等相关保存液体。

本发明公开的实施态样及其优点承如上述，但应了解的是，上述说明的内容，仅为本发明的较佳实施方式说明，举凡依本发明的技术手段与范畴所延伸的变化、修饰、改变或等效置换者，亦皆应落入本发明的专利权利要求。又，本发明所公开的具体实施态样，包含多个共同描述且彼此间可协同提供一系列效益的特色。除权利请求项另有声明外，本发明并不只局限在那些包含所有所述等特色、或提供全部所述效益的实施态样。再者，以单数来指称所请求组件的任何参照，如「一」、「此」、或「所述」，亦不应视为将此组件限制为单数。以上内文所述者，仅为公开本发明的具体实施态样，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰者，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种光学透镜的检测方法，其特征在于，包括有：

提供一检测杯，其可容置一光学透镜，且所述检测杯可置于一检测位置；

执行一注液步骤，由一注液单元将一透光液注入所述检测杯内，而使所述透光液在所述检测杯内形成一注液高度；

执行一成像步骤，控制一光源使其所发出的照射光投射穿透所述检测杯，而使所述光学透镜的样貌投影于一投影板，进而成像为一待检透镜图像；以及

执行一图像检测步骤，通过一摄像机将所述待检透镜图像传送至一检测单元进行一瑕疵检测作业；

其中，所述光源、所述检测位置及所述投影板构成一检测光轴。

2.根据权利要求1所述的光学透镜的检测方法，其特征在于，尚包括有一移载步骤，其控制一移载单元选择使所述检测杯相对所述检测位置进行位移或使所述光学透镜相对所述检测位置进行位移。

3.根据权利要求1所述的光学透镜的检测方法，其特征在于，尚包括有一镜组，其设置于所述检测光轴上，且可选择位于所述检测杯与投影板之间或位于所述摄像机与所述投影板之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光学透镜的检测方法，其特征在于，形成所述注液高度的方式是使所述透光液溢流出所述检测杯。

5.根据权利要求2所述的光学透镜的检测方法，其特征在于，当所述移载单元选择移载所述光学透镜相对所述检测位置进行位移时，则尚包括有一排液步骤，其在执行所述图像检测步骤后，将所述注液步骤中所注入所述检测杯内的透光液予以排除。

6.一种光学透镜的光学透镜的检测装置，其特征在于，包括有：

一控制单元；

一平台，其设有一检测位置，且所述检测位置可放置一容置有一光学透镜的检测杯；

一注液单元，其设有一注液管，所述控制单元电性连接所述注液单元，而可控制所述注液单元通过所述注液管而将一透光液注入所述检测杯；

一光源，其与所述检测位置及一投影板构成一检测光轴，且所述控制单元电性连接所述光源，并控制所述光源提供一照射光投射穿透所述检测杯，而使所述光学透镜的样貌投影于所述投影板进而成像为一待检透镜图像；以及

一检测单元，其设于所述控制单元内，且所述检测单元设有一摄像机，而可将所述待检透镜图像传送至所述检测单元进行一瑕疵检测作业。

7.根据权利要求6所述的光学透镜的检测装置，其特征在于，尚包括有一放料单元，其设有一放料手臂，所述控制单元的电性连接所述放料单元，而可控制所述放料手臂执行一机械动作，所述机械动作可选择为执取所述光学透镜、反转所述光学透镜及将所述光学透镜置入所述检测杯的其中之一者。

8.根据权利要求6所述的光学透镜的检测装置，其特征在于，尚包括有一移载单元，其设有一移载手臂，所述控制单元电性连接所述移载单元，而控制所述移载手臂移载所述检测杯相对所述检测位置进行位移或移载所述光学透镜相对所述检测位置进行位移。

9.根据权利要求6至8中任一请求项所述的光学透镜的检测装置，其特征在于，尚包括有一镜组，其设置于所述检测光轴上，且可选择位于所述检测杯与所述投影板之间或所述摄像机与所述投影板之间。

10.根据权利要求6至8中任一请求项所述的光学透镜的检测装置，其特征在于，所述检测杯具有一开口杯缘，且所述开口杯缘设有一导液角。

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