TWM610948U - 光學透鏡之檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種光學透鏡之檢測裝置，光學透鏡之檢測裝置包括有控制單元、平台、注液單元、光源及檢測單元；而所述之方法包括有下列步驟，控制注液單元將透光液注入該檢測杯內，使該透光液在該檢測杯內形成一注液高度；控制光源使其所發出之照射光投射穿透檢測杯，使光學透鏡之樣貌投影於投影板，進而成像為一待檢透鏡影像；再由攝像機將該待檢透鏡影像傳送至一檢測單元進行一瑕疵檢測作業。藉由控制注液高度不僅可提升待檢透鏡影像之清晰度，尚可排除雜質，進而有效提高檢測之妥善率。

Description

光學透鏡之檢測裝置

本新型係有關於一種光學檢測裝置，特別是涉及一種光學透鏡之檢測裝置。

近年來科技的進步，3C電子產品越來越輕薄，也快速普及化，不僅電池續航力久，再加上無線網路速度快，帶動諸多網路商機蓬勃發展，使得現代人生活中，隨身手上少不了手機，在辦公桌、公共場合等其他諸多場所也都少不了電子螢幕，使得現代人眼睛過長時間沈浸於3C電子產品之使用領域，導致視力容易受損，相對也致使近視人口增多，為了矯正視力而必需戴眼鏡。

矯正眼鏡有鏡框式眼鏡及隱形眼鏡，其中又以隱形眼鏡廣為近視族群所喜愛，而隱形眼鏡製造業者無不競相投入生產製造，以增加其市佔率及營收；然而，隱形眼鏡是直接接觸人類最脆弱的眼睛，若隱形眼鏡有任何暇疵，必定會造成消費者很大的反感；為此，製造業者在生產過程中無不加強檢測，以防止任何瑕疵品外流到通路市場，造成消費糾紛而引影品牌口碑。

然而，各家製造商的生產製程都是獨門秘方，坊間設備商都是在保密合約簽定後才會有機會接觸並為其客製化的訂製設備；尤其是關鍵製程所需之設備，更是沒有公稱規格的設備；因而生產線上各站的品管則格外重要，因為在生產過程中，若能即時檢出，便可即時淘汰不良品，進而有助於生產品質及製造成本，可是增設檢測站別這也是造成人工製費及營業成本的增加，而且未必可達預期效果。

因為，即使有自動視覺檢測隱形眼鏡之機制，該自動視覺檢測設備之檢出能力也是倍受挑戰，因為生產過程有很多不確定的因素而導致其檢測品質受損，例如：設備摩擦落塵、承載容器本身的瑕疵、浸泡液之氣泡、成像的焦距、隱形眼鏡的隱傷等諸多難以預期的影響因素，終將影響視覺檢測之檢出率，導致發生漏檢產品流入市面之憾事。

因此，如何提升隱形眼鏡視覺檢測之妥善率，促進生產品質，儼然已成為該技術領域者所極欲改善之課題。

有鑑於先前技術之缺失， 本新型之目的之一在於提供一種光學透鏡之檢測裝置，控制注液單元將透光液注入檢測杯，且檢測杯的開口杯緣設有導液角，而有助控制注液高度，並有效控制待檢透鏡影像之影像焦距。

本新型之目的之一在於提供一種光學透鏡之檢測裝置，控制檢測杯內透光液的量，使經反轉凹向之光學透鏡的邊緣部，可清晰投影而有助於視覺檢測品質的提升。

本新型之目的並未侷限於前述之目的，該技術領域之人士可透過本新型說明書之內容的描述，而清楚地理解及推知未被提及之其他等效技術及目的。

根據本新型一實施態樣，提供一種光學透鏡之檢測裝置，其包括有：一控制單元；一平台，其設有一檢測位置，且該檢測位置係可放置一容置有一光學透鏡之檢測杯；一注液單元，其設有一注液管，該控制單元係電性連接該注液單元，而可控制該注液單元藉由該注液管而將一透光液注入該檢測杯；一光源，其係與該檢測位置及一投影板構成一檢測光軸，且該控制單元係電性連接該光源，並控制該光源提供一照射光投射穿透該檢測杯，而使該光學透鏡之樣貌投影於該投影板進而成像為一待檢透鏡影像；以及一檢測單元，其係設於該控制單元內，且該檢測單元設有一攝像機，而可將該待檢透鏡影像傳送至該檢測單元進行一瑕疵檢測作業。綜上所述，本新型不僅可以有效解決先前技術不足之處，更進一步提升該光學透鏡之檢測方法及其裝置之功效與應用範籌。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，尚包括有一放料單元，其設有一放料手臂，該控制單元係電性連接該放料單元，而可控制該放料手臂執行一機械動作，該機械動作係可選擇為執取該光學透鏡、反轉該光學透鏡及將該光學透鏡置入該檢測杯之其中之一者。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，尚包括有一移載單元，其係設有一移載手臂，該控制單元係電性連接該移載單元，而控制該移載手臂移載該檢測杯相對該檢測位置進行位移或移載該光學透鏡相對該檢測位置進行位移。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，尚包括有一鏡組，其係設置於該檢測光軸上，且係可選擇位於該檢測杯與該投影板之間或該攝像機與該投影板之間。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，該檢測杯係具有一開口杯緣，且該開口杯緣係設有一導液角。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，該檢測杯上更具有一限位凹部，用以將該光學透鏡限位於該檢測杯中。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，該限位凹部之深度需大於該光學透鏡之厚度。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，該透光液注入該檢測杯內，而使該透光液在該檢測杯內形成一注液高度，該注液高度的設定，用以提升該光學透鏡在該投影板的成像清晰度。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，更具有一排液槽，用以回收溢流出之該透光液。

所述之光學透鏡檢測裝置，其中，該排液槽更具有過濾之功能，有助於使該透光液得以重複使用。

為了對本新型有進一步的瞭解，於下文例舉相關實施例，並配合所附之圖式，進行詳細說明，而任何於此技術領域具通常知識者當可輕易地理解本新型相關之目的及優點。

有關本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，以下配合圖式及較佳實施例的詳細說明，將可清楚的呈現。實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考方位之用，因此所使用的方向用語係作為說明之用途，而非用來限制本新型。

首先，請同時參閱圖1A、圖2A與2B，其係分別為本新型光學透鏡之檢測方法之流程示意圖與檢測光路示意圖，如圖所示；提供一檢測杯30，其係可容置一光學透鏡40，且該檢測杯30係可置於一檢測位置24；執行一注液步驟13，由一注液單元(圖5，53)將一透光液(圖3A，533)注入該檢測杯30內，而使該透光液533在該檢測杯30內形成一注液高度(未標示)；執行一成像步驟15，控制一光源21使其所發出之照射光211投射穿透該檢測杯30，而使該光學透鏡40之樣貌投影於一投影板25，進而成像為一待檢透鏡影像251；以及執行一影像檢測步驟17，經由一攝像機27將該待檢透鏡影像251傳送至一檢測單元28進行一瑕疵檢測作業；其中，該光源21、該檢測位置24及該投影板25係建構成一檢測光軸22。如此便可藉由該控制該檢測杯30內之注液高度，提升該光學透鏡40在投影板25的成像清晰度，進而提升該光學透鏡40之檢測品質。

又，本檢測方法尚包括有一移載步驟11，其係控制一移載單元(圖5，57)使該檢測杯30相對該檢測位置24進行位移；換言之，本新型尚亦可以自動方式進給之方式，將該檢測杯30移入或移出檢測光軸22；而於移載該檢測杯30的路徑中，係可對該檢測杯30進行注液步驟13；亦即，可選擇在該檢測位置24上進行注液、在進入該檢測位置24之前，或者移載動作與注液動作是可以同時進行，在本新型之實施例中並不限制。

另外，由於是以投影方式對該光學透鏡40進行投影取像，因此所得之影像尺寸會大於該光學透鏡40之尺寸，為此增設一鏡組23在該檢測光軸22上，而如圖2A所示，該鏡組23係設置於該檢測位置24與該投影板25之間；又，在另一實施例中，該鏡組23係可設置於該投影板25與該攝像機27之間，甚至也可令該鏡組23結合該攝像機27，均可達到放大影像或調節成像焦距，以利視覺檢測可更清晰辨別瑕疵。額外補充說明的是，在圖2A中所標示的該待檢透鏡影像251係示意該光學透鏡40投影在該投影板25上之相對關係；而在圖2B係以另一角度來示意該投影板25，以利進一步示意該待檢透鏡影像251；又，該攝像機27係在不影響該檢測光軸22(如圖2A所示)之角度朝該投影板25進行取像。

再者，如上述之實施例中，形成該注液高度之方式係可由該注液單元(圖5，53)控制流量、時間、或者注液總量等不同方式，亦可配合該檢測杯30之幾何輪廓來控制透光液533在該檢測杯30內之該注液高度；請同時參閱圖3A及3B，其係分別為該檢測杯30內不同注液高度之示意圖，如圖所示；該檢測杯30內設有一限位凹部33，該限位凹部33之高度為C1，該光學透鏡40之高度為L1，其中L1係小於或等於C1，且該光學透鏡40係安置於該限位凹部33內。

又，由於該檢測光軸22係同時經過該限位凹部33、該光學透鏡40及該檢測杯30內之透光液533，因此三個元件將直接影響該待檢透鏡影像251之成像品質；因照射光211穿透物體會有折射現象，進而影響該光學透鏡40在投影板25上的成像品質；若是聚焦佳，則該待檢透鏡影像251清晰，即有助於該檢測單元28進行一瑕疵檢測作業；反之，若失焦，則容易造誤判而衍生品管問題。

在檢測光軸22的路徑中，每一元件之位置或材質都是調焦參數，其中，以注液高度最為重要，雖可藉由該注液單元53控制該注液高度以達調焦之目的。但，在實際生產中，影響視覺檢測之品質的尚有該檢測杯30、該光學透鏡40都可能有髒污或其他外來物(例如：灰塵、碎屑等等)，甚至因注液過程中所產生之氣泡黏附在該光學透鏡40上、該檢測杯30上或者藏匿於二者之間。

針對檢測杯30內的注液高度此參數進行實驗發現，若是控制該注液高度係介於L1與C1之間，則可令氣泡逸脫透光液而進入大氣，但外來物仍會出現。若是控制該注液高度大於C1，例如圖3A所示的注液高度H1，則不只氣泡逸脫，外來物出現之次數相對前述實驗少了一些。若是控制該注液高度遠大於C1，而如圖3B所示的H2，則不只氣泡逸脫，外來物出現之次數相對前述注液高度為H1之實驗更少。若是讓該透光液533溢流出該檢測杯30、甚至控制該透光液533溢流量較多，而使該檢測杯30內達到置換透光液533程度，則有助於將氣泡或外來物排出該檢測杯30，而有利於提升視覺檢測之品質，進而提升檢測該光學透鏡40之妥善率。

接續，在另一實施例中，本新型尚包括有一繼續檢測19之判斷；若是，則再執行該移載步驟11及其後續步驟；若否，則結束。如此便可以連續自動方式生產。當然，本新型所述之光學透鏡40係可為一隱形眼鏡。

另外，本新型尚包括有一反轉步驟(未圖示)，其係在該成像步驟15之前，該反轉步驟係對該光學透鏡40之凹向47進行反轉，請同時參閱圖4A至圖4B，其係分別為反轉該光學透鏡40之凹向47前/後之示意圖，如圖所示；該光學透鏡40係呈一曲面態樣，且具有凹向47，該光學透鏡40係定義有一第一曲面41及一第二曲面43，而第一曲面41與該第二曲面43形成一邊緣部45，且該凹向47係位於該第二曲面43這一側，而如圖4A所示；當該光學透鏡40經該反轉步驟後，該光學透鏡40係呈現如圖4B所示之形貌，亦即該光學透鏡40經反轉後，該凹向47被反轉成位於該第一曲面41這一側。

在該光學透鏡40之凹向47未反轉前的圖4A中，該邊緣部45與水平之夾角是θ1；在反轉後的圖4B中，該邊緣部45與水平之夾角是θ2；由於該光學透鏡40自身的彈性材質致使該θ1係大於該θ2。

值得注意的是：於圖4A中，在檢測光軸22方向上，該照射光211投射穿透該邊緣部45的路徑是比該光學透鏡40的其他部分(例如靠近該檢測光軸22)還要長，而不利於視覺檢測；反之，於圖4B中，該照射光211投射穿透該邊緣部45的路徑是近似該光學透鏡40的其他部分，則有利於視覺檢測。值得注意的是，該反轉步驟之執行並不限制在檢測流程中執行，亦即，該光學透鏡40係可先於上一個生產站完成該反轉步驟。

另外，請參閱圖1B，其為本新型另一實施例之檢測方法流程示意圖，其與上述圖1A相關之實施例大致雷同；惟，在該移載步驟11中，該移載單元57係可單獨針對該檢測杯30內之該光學透鏡40進行移載，而使該光學透鏡40相對該檢測位置24進行位移，亦即，控制該移載單元57將該光學透鏡40移入或移出該檢測光軸22；再者，值得說明的是尚包括有一排液步驟191，其係在執行該影像檢測步驟17後，將先前該注液步驟13中所注入該檢測杯30內之透光液533予以排除，如此便可再控制該移載單元57將下一個光學透鏡40移入該檢測杯30，再接續執行該注液步驟13；為此，在檢測每一光學透鏡40之條件便是相同，而不會有新/舊注水液533之檢測條件差別。又，排除該檢測杯30內之該透光液533之排除方式係可使用負壓吸除或翻轉該檢測杯30瀝出其內之透光液533；當然，前文所述溢流方式亦可運用。

再者，請參閱圖5，其係為本新型光學透鏡之檢測裝置50的示意圖，先予敍明的是本實施例之檢測裝置50係應用上述任一實施例之光學透鏡40之檢測方法，且本實施例係進一步揭露各元件之相對位置、連結或作動關係，而可達成其功能與效益，故不再重述。如圖所示，該光學透鏡之檢測裝置50，其包括有：一控制單元29；一平台51，其設有一檢測位置(圖2A，24)，且該檢測位置24係可放置一容置有一光學透鏡40之檢測杯30；一注液單元53，其設有一注液管531，該控制單元29係電性連接該注液單元53，而可控制該注液單元53藉由該注液管531而將一透光液533注入該檢測杯40；一光源21，其係與該檢測位置24及一投影板25構成一檢測光軸22，且該控制單元29係電性連接該光源21，並控制該光源21提供一照射光211投射穿透該檢測杯30，而使該光學透鏡40之樣貌投影於該投影板25進而成像為一待檢透鏡影像(圖2A，251)；以及一檢測單元(圖2B，28)，其係設於該控制單元29內，且該檢測單元28電性連接有一攝像機27，而可將該待檢透鏡影像251傳送至該檢測單元28進行一瑕疵檢測作業。

又，該控制單元29係可電性連接一放料單元55，而該放料單元55係設有一放料手臂551，進而可控制該放料手臂551執行一機械動作，而該機械動作係可為執取該光學透鏡40、反轉該光學透鏡40或將該光學透鏡40置入該檢測杯30。其中，執取該光學透鏡40之方式係可為為一沾附方式、負壓方式或挾持方式來執行。其中所述沾附方式，其係可以表面處理之技術改變該放料手臂551之表面性質(例如表面粗度、表面張力)；該負壓方式係以真空吸取方式；該挾持方式係以機械手指挾持方式。又，所述反轉該光學透鏡40之說明，係如前文中反轉該光學透鏡40之凹向47的說明，其功效在此不重述。

另外，該控制單元29係可電性連接一移載單元57，該移載單元57係設有一移載手臂571，而控制該移載手臂571移載該檢測杯30相對該檢測位置(圖2A，24)進行位移。而該檢測杯30相對該檢測位置24進行位移之說明係如前述相關內容，於此不再贅述；當然，在前述之實施例中所提及的該移載單元57係可單獨針對該檢測杯30內之該光學透鏡40進行移載，其係控制該移載手臂571移載該光學透鏡40相對該檢測位置24進行位移；而該移載手臂571係為一多關節自動手臂，因此亦可翻轉該檢測杯30而倒出其內之該透光液533。又，該檢測裝置50係尚設置有一鏡組(圖2A，23)，其設置之位置亦如同前文說明而不再重述。

又，請再參閱圖3B，該檢測杯30係具有一開口杯緣31，且該開口杯緣31係設有一導液角311。值得注意的是，該控制注液單元53經由該注液管531將透光液533注入該檢測杯30，而使該透光液533溢流出該檢測杯30時，該導液角311係有助於該透光液533更俐落且順利地脫離該檢測杯30，而有助於減少該透光液533表面的波動，進而有助控制注液高度，並有效控制待檢透鏡影像251之影像焦距。

最後，經溢流出之透光液533係可經由一排液槽511而予以回收、過濾再運用而有助於節能，使該透光液533可以經過濾掉雜質後得以重複使用，降低該透光液533之消耗量，且該排液槽511係設置於該平台51上，最佳是臨近該檢測位置24，而有助於避免干擾成像品質或相其他元件(例如光源21)。又，該光源21係可調變不同波長，以利照射光投射穿透各元件而有助於取像品質。且上列所述之實施中，該透光液533係可為水、去離子水、生理食塩水、保養液等相關保存液體。

本新型揭露的實施態樣及其優點承如上述，惟應瞭解的是，上述說明的內容，僅為本新型的較佳實施例說明，舉凡依本新型的技術手段與範疇所延伸的變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本新型的專利申請範圍中。又，本新型所揭示之具體實施態樣，包含複數個共同描述且彼此間可協同提供一系列效益之特色。除權利請求項另有聲明外，本新型並不只侷限在那些包含所有該等特色、或提供全部所述效益的實施態樣。再者，以單數來指稱所請求元件的任何參照，如「一」、「此」、或「該」，亦不應視為將此元件限制為單數。以上內文所述者，僅為揭示本新型之具體實施態樣，並非用來限定本新型之實施範圍，即凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾者，皆為本新型專利範圍所涵蓋。

11:移載步驟 13:注液步驟 15:成像步驟 17:影像檢測步驟 19:繼續檢測 21:光源 211:照射光 22:檢測光軸 23:鏡組 24:檢測位置 25:投影板 251:待檢透鏡影像 251A:待檢透鏡影像 27:攝像機 28:檢測單元 29:控制單元 30:檢測杯 31:開口杯緣 311:導液角 33:限位凹部 40:光學透鏡 41:第一曲面 43:第二曲面 45:邊緣部 47:凹向 50:檢測裝置 51:平台 511:排液槽 53:注液單元 531:注液管 533:透光液 55:放料單元 551:放料手臂 57:移載單元 571:移載手臂

圖1A係為本新型光學透鏡之檢測方法之流程示意圖。 圖1B係為本新型光學透鏡之檢測方法之流程示意圖。 圖2A至2B係分別為本新型光學透鏡之檢測光路示意圖。 圖3A至3B係分別為本新型檢測杯內不同注液高度之示意圖。 圖4A至4B係分別為本新型反轉光學透鏡凹向前/後之示意圖。 圖5係為本新型光學透鏡之檢測裝置之示意圖。

21:光源

211:照射光

22:檢測光軸

23:鏡組

24:檢測位置

25:投影板

251:待檢透鏡影像

30:檢測杯

40:光學透鏡

51:平台

511:排液槽

Claims (10)

1. 一種光學透鏡之檢測裝置，其包括有： 一控制單元； 一平台，其設有一檢測位置，且該檢測位置係可放置一容置有一光學透鏡之檢測杯； 一注液單元，其設有一注液管，該控制單元係電性連接該注液單元，而可控制該注液單元藉由該注液管而將一透光液注入該檢測杯； 一光源，其係與該檢測位置及一投影板構成一檢測光軸，且該控制單元係電性連接該光源，並控制該光源提供一照射光投射穿透該檢測杯，而使該光學透鏡之樣貌投影於該投影板進而成像為一待檢透鏡影像；以及 一檢測單元，其係設於該控制單元內，且該檢測單元設有一攝像機，而可將該待檢透鏡影像傳送至該檢測單元進行一瑕疵檢測作業。
2. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中尚包括有一放料單元，其設有一放料手臂，該控制單元係電性連接該放料單元，而可控制該放料手臂執行一機械動作，該機械動作係可選擇為執取該光學透鏡、反轉該光學透鏡及將該光學透鏡置入該檢測杯之其中之一者。
3. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中尚包括有一移載單元，其係設有一移載手臂，該控制單元係電性連接該移載單元，而控制該移載手臂移載該檢測杯相對該檢測位置進行位移或移載該光學透鏡相對該檢測位置進行位移。
4. 如請求項1至3中任一請求項所述之光學透鏡之檢測裝置，其中尚包括有一鏡組，其係設置於該檢測光軸上，且係可選擇位於該檢測杯與該投影板之間或該攝像機與該投影板之間。
5. 如請求項1至3中任一請求項所述之光學透鏡之檢測裝置，其中該檢測杯係具有一開口杯緣，且該開口杯緣係設有一導液角。
6. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中，該檢測杯上更具有一限位凹部，用以將該光學透鏡限位於該檢測杯中。
7. 如請求項6所述之光學透鏡之檢測裝置，其中，該限位凹部之深度需大於該光學透鏡之厚度。
8. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中，該透光液注入該檢測杯內，而使該透光液在該檢測杯內形成一注液高度，該注液高度的設定，用以提升該光學透鏡在該投影板的成像清晰度。
9. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中，更具有一排液槽，用以回收溢流出之該透光液。
10. 如請求項1所述之光學透鏡之檢測裝置，其中，該排液槽更具有過濾之功能，有助於使該透光液得以重複使用。

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