CN203422071U

CN203422071U - 平行度检测装置

Info

Publication number: CN203422071U
Application number: CN201320562912.9U
Authority: CN
Inventors: 赵跃东
Original assignee: NANJING DONGLILAI PHOTOELECTRIC INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: NANJING DONGLILAI PHOTOELECTRIC INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2023-09-11

Abstract

本实用新型提供一种结构简单、可快速、高效地检测被测平面透镜两侧表面平行度的平行度检测装置。该平行度检测装置，平行光光源、变倍镜头位于同一光轴上；在光源与变倍镜头之间有与光轴倾斜一定角度的反射镜；有十字槽的反射膜在与变倍镜头相对的反射镜表面上；在与反射膜垂直的方向上设置有放大物镜和图像传感器，图像传感器的输出接图像显示器；平行光光源发出的光束透过反射镜的十字槽、变倍镜头后以平行光入射到被测透镜上，被测透镜上下表面反射的光束经反射膜反射再经过放大物镜形成两个十字像并在图像显示器上显示。

Description

平行度检测装置

技术领域

本实用新型涉及透镜平行度检测装置，具体地说，是利用光学系统对被测平面透镜上下表面的平行度进行检测的检测装置。

背景技术

对于平面透镜来说，透镜两侧的表面的平行度是个关键的指标。如果两侧表面的平行度偏差较大，穿过透镜的光束偏离光轴。目前一般采用三坐标法进行检测，每次测量读取数据比较吃力，耗时比较长，效率低，而且精度不高。目前还没有简单、有效的检测装置和检测方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、可快速、高效地检测被测平面透镜两侧表面平行度的平行度检测装置。

该它包括平行光光源、变倍镜头、反射镜、放大物镜、图像传感器、图像显示器；平行光光源、变倍镜头位于同一光轴上；在光源与变倍镜头之间有与光轴倾斜一定角度的反射镜；反射镜的反射膜在与变倍镜头相对的表面上，且反射膜上具有十字槽；在与反射膜垂直的方向上设置有位于变倍镜头一侧的放大物镜和有用于记录放大物镜放大后图像信息的图像传感器，图像传感器的输出接图像显示器；

平行光光源发出的光束透过反射镜的十字槽、变倍镜头后以平行光入射到被测透镜上，被测透镜上下表面反射的光束经反射膜反射再经过放大物镜形成两个十字像并在图像显示器上显示。

上述的平行度检测装置，在放大物镜与图像传感器之间的光路上设置有把从放大物镜出来的光线反射到图像传感器的平面反射镜。优选，所述放大物镜和平面反射镜设置在同一个镜筒中，该镜筒与由平行光光源、反射镜、变倍镜头、图像传感器组成的主体装置之间形成可拆卸连接。最好，所述镜筒有多个，各镜筒外形尺寸相同，但各镜筒内的放大物镜的放大倍率不同；主体装置与任一镜筒均可连接。这样可以根据需要更换不同的镜筒，使用不同倍率的放大物镜。

上述的平行度检测装置，变倍镜头包括动镜组和静镜组，动镜组可相对于静镜组沿着光轴移动。变倍镜头属于现有技术，通过动镜组的移动，可以使得通过变倍镜头形成会聚光、发散光或者平行光。本装置即是利用通过变倍镜头形成的平行光对平面透镜的两侧表面平行度进行检测。

为了方便固定被测透镜，上述的平行度检测装置，它还包括用于放置被测透镜的被测透镜支座。优选，被测透镜支座包括支撑被测透镜下表面的支撑板、用于带动支撑板在垂直于光轴的平面内移动的水平调节装置、用于带动支撑板绕一枢轴摆动的垂直度调节装置；所述枢轴与支撑板共面。通过水平调节装置，可以带动支撑板（和被测透镜）水平移动到光轴的下方。通过垂直度调节装置，可以带动支撑板（和被测透镜）绕枢轴转动，调节支撑板（和被测透镜）与光轴的垂直度。具有水平调节装置和垂直度调节装置的被测透镜支座均属于现有技术，不再赘述。

本实用新型同时提供了一种可快速、高效地检测被测透镜两侧表面平行度的平行度检测方法。

本平行度检测方法，使用上述的平行度检测装置，以显示的两个十字像的最大距离，确定被测透镜的上下表面的平行度。

上述的平行度检测方法，通过调节变倍镜头动镜组改变光路发散角大小，使得光束垂直于被测透镜表面。

本实用新型的有益效果：检测时，先把被测平面透镜放置在支座上，然后打开光源开关，平行光光源发出的平行光照亮反射镜。因在反射镜与变倍镜头相对的表面上有反射膜，反射膜上开有十字槽；所以只有反射镜的十字槽部分是透光区域。透过十字槽的光束通过变倍镜头。通过调节调节变倍镜头，使得从变倍镜头出来的平行光打在被测透镜上。光束分别被测透镜的上下表面反射至反射镜形成两个十字反射像，经反射膜反射再经过放大物镜形成两个十字像，并在图像显示器上显示。如果被测透镜的上下表面是平行的，两个十字反射像是完全重合的，当然两个十字像也是完全重合的。如果被测透镜的上下表面是不平行的，两个十字反射像就会分离，当然两个十字像也是分离的。而且，上下表面的不平行度越大，两个十字反射像（或者两个十字像）分离的程度越大，即两个十字反射像（或者两个十字像）之间的距离越大。本装置即是通过测试十字反射像（或者两个十字像）之间的距离来反应平面透镜上下表面的平行度。

一般情况下，因平面透镜的两侧表面的平行度误差很小，在反射镜内形成的两个十字反射像及两个十字反射像之间距离均很小，如果不通过放大物镜放大，难于分辨。因此，通过反射膜反射后再经放大物镜的放大后，形成了放大的图像，便于观察。

因此，本平行度检测装置结构简单，测量精度高，本检测方法操作方便，可快速、高效地检测被测透镜两侧表面的平行度。

附图说明

图1是平行度检测装置的示意图。

图2是图1中的反射镜、反射膜等放大示意图。

图3是反射镜、反射膜等的放大示意图。

图4是另外一个镜筒等的示意图。

图5是曲槽筒44的示意图。

图6是直槽筒43的示意图。

图7是连续变倍镜头在另一种状态的示意图。

图8是显示器显示示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参见图1的平行度检测装置，在机座1上部具有发出白光的led灯21、聚光镜22等组成的平行光光源2，在机座1的下部具有连续变倍镜头4。

参见图1、7，连续变倍镜头包括螺钉40、设置在动镜组套48内的动镜组41、静镜组42、具有三个直槽47的直槽筒43、具有三个螺旋槽49的曲槽筒44、三个导柱45、转套46等。直槽筒43上端通过螺纹连接固定在机座1上。直槽筒43的外周是曲槽筒44，曲槽筒44的外周是转套46。直槽筒43内设置动镜组套48。动镜组套48、直槽筒43、曲槽筒44、转套46均同轴。曲槽筒44与转套通过螺钉40固定连接。曲槽筒44（和转套46）可以绕轴线相对于直槽筒43转动，动镜组套48可以沿轴线相对于直槽筒43滑动。导柱45沿着的动镜组套48的径向延伸。每个导柱45穿过一个螺旋槽49、一个直槽47与动镜组套48相固定连接，导柱45可沿螺旋槽49滑动，同时可沿直槽47滑动。当转动转套46（和曲槽筒44）时，导柱45即沿着直槽47在平行于轴线的方向上上下移动（导柱45同时在螺旋槽49内滑动），在导柱45的带动下，动镜组套48沿轴线上下移动。从而改变动镜组41相对于静镜组42的相对距离。如图1中，动镜组41相对于静镜组42的距离较远；而图7中，动镜组41相对于静镜组42的距离较近。

led灯21、聚光镜22、动镜组41、静镜组42位于同一光轴上，动镜组沿着光轴的上下移动，可以改变动镜组和静镜组之间的空气层，从而可以改变光线从连续变倍镜头出来时的发射角。

参见图2、3，反射镜与光轴倾斜一定角度。在反射镜与连续变倍镜头相对的表面上镀有反射膜32，反射膜上开有十字槽33。

与反射膜垂直的方向上有与机座可插拔连接的镜筒5，镜筒内有放大物镜51和平面反射镜52。镜筒5有多个，另外一个镜筒参见图4，各镜筒尺寸相同，但各镜筒内的放大物镜51的放大倍率不同（如3倍、5倍、10倍）；机座与任一镜筒均可插拔连接。ccd图像传感器（或者cmos图像传感器）6和镜筒5分别位于连续变倍镜头的两侧。平面反射镜52把从放大物镜出来的光线反射到图像传感器。图像传感器的输出接图像显示器。

参见图1、7，在连续变倍镜头4的下部有一个支座8，支座包括座体、设置在座体上可相对于座体水平滑动的滑板、固定在滑板上的枢轴、转动设置在枢轴上的支撑板；枢轴在支撑板同轴。被测透镜7放置在支撑板上。通过移动滑板、绕枢轴转动支撑板，调节支撑板上的被测透镜与变倍镜头的相对位置（粗调），使得被测透镜位于光轴上，并和光轴基本垂直。

平行光光源发出的平行光打到反射镜，照亮带有十字槽的反射镜。透过十字槽的光束通过连续变倍镜头形成平行光80，打在被测平面透镜7上。被被测透镜下表面71反射的光线81再经变倍镜头在反射镜内形成十字反射像91’(可以理解为放大物镜的物方之一十字反射动像91’)。被被测透镜上表面72反射的光线82再经变倍镜头在反射镜内形成十字反射像92’(可以理解为放大物镜的物方之一十字反射动像92’)。十字反射像91’、92’再经放大物镜放大后，被平面反射镜反射到图像传感器并在显示器中显示出放大后的十字像（十字动像）91、92。通过调节变倍镜头，在显示器中会看到三个十字像，其中两个即是前述的十字像（十字动像）91、92；另外一个是透光的十字槽 (可以理解为放大物镜的物方之一十字槽93’)直接经过放大物镜后再将平面反射镜至图像传感器形成的放大的十字像（十字静像）93。在移动被测透镜时，十字反射像91’、92’、十字像91、92的位置会变化（所以也可以称他们为十字反射动像91’、92’、十字动像91、92），而十字像93却是不动的（所以也可以称之为十字静像93），以此可以区分十字动像与十字静像。图1、2中，为了表示清楚，放大物镜的物方即十字反射动像91’、92’和十字槽93’均以一根线代替，实际上它们均是十字形。

显示器的显示参见图8，可以看到三个十字像即十字动像91、十字动像92、十字静像93。显示器中还显示有参考方格。根据两个十字动像之间的最大距离，确定被测透镜的上下表面的平行度。图6中，十字动像91、十字动像92之间的距离约为2个方格。

Claims

1.平行度检测装置，其特征是：它包括平行光光源、变倍镜头、反射镜、放大物镜、图像传感器、图像显示器；平行光光源、变倍镜头位于同一光轴上；在光源与变倍镜头之间有与光轴倾斜一定角度的反射镜；反射镜的反射膜在与变倍镜头相对的表面上，且反射膜上具有十字槽；在与反射膜垂直的方向上设置有位于变倍镜头一侧的放大物镜和有用于记录放大物镜放大后图像信息的图像传感器，图像传感器的输出接图像显示器；

2.如权利要求1所述的平行度检测装置，其特征是：在放大物镜与图像传感器之间的光路上设置有把从放大物镜出来的光线反射到图像传感器的平面反射镜。

3.如权利要求2所述的平行度检测装置，其特征是：所述放大物镜和平面反射镜设置在同一个镜筒中，该镜筒与由平行光光源、反射镜、变倍镜头、图像传感器组成的主体装置之间形成可拆卸连接。

4.如权利要求3所述的平行度检测装置，其特征是：所述镜筒有多个，各镜筒外形尺寸相同，但各镜筒内的放大物镜的放大倍率不同；主体装置与任一镜筒均可连接。

5.如权利要求1所述的平行度检测装置，其特征是：变倍镜头包括动镜组和静镜组，动镜组可相对于静镜组沿着光轴移动。

6.如权利要求1所述的平行度检测装置，其特征是：它还包括用于放置被测透镜的被测透镜支座。

7.如权利要求6所述的平行度检测装置，其特征是：被测透镜支座包括支撑被测透镜下表面的支撑板、用于带动支撑板在垂直于光轴的平面内移动的水平调节装置、用于带动支撑板绕一枢轴摆动的垂直度调节装置；所述枢轴与支撑板共面。