用于镜片的偏心检测方法及偏心检测装置与流程

本发明涉及光学器件检测领域，尤其涉及一种用于检测镜片偏心量的偏心检测方法及偏心检测装置。

背景技术：

镜片作为镜头中的重要部分，对整个镜头的成像质量起到关键性的作用。现有技术中，偏心检测方法是将镜片固定于一个旋转平台上，该旋转平台上面通过工装固定镜片，在所述旋转平台上方设置一个偏心检测器,转动该旋转平台进行偏心检测，该种方式检测时需要镜片与旋转平台保持同轴，且不同尺寸大小镜片更换时需要再次调整，检测效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无需进行镜片定心的偏心检测方法及偏心检测装置。

为实现上述目的，本发明提供一种用于镜片的偏心检测方法，包括以下步骤：

a.使偏心检测设备的光线照射在待检测镜片的被测镜面，使测距设备的光线照射在待检测镜片的外圆；

b.转动待检测镜片，根据分别从被测镜面和镜片外圆反射回的光线计算得出被测镜面的偏心量测量值和待检测镜片的水平偏移量；

c.利用所述偏心量测量值与所述水平偏移量计算得出被测镜面的实际偏心量。

根据本发明的一个方面，在所述步骤(a)中，照射在被测镜面上的光线为汇聚光，且汇聚光的延长线照射到镜片的球心位置。

根据本发明的一个方面，在所述步骤(b)中，从被测镜面反射回的光线所成的像可随镜片转动而转动，所述偏心量测量值的计算公式为：

偏心量测量值＝半径/放大倍率；

其中，半径指从被测镜面反射回的光线所成的像的转动轨迹圆的半径，而放大倍率指用于使照向被测镜面的光线汇聚的光学系统的放大倍率。

根据本发明的一个方面，在所述步骤(b)中，所述水平偏移量的计算公式为：

水平偏移量＝(测距水平方向最大值-测距水平方向最小值)/2

其中，测距水平方向最大值和测距水平方向最小值分别指用于接收从镜片外圆反射回的光线的设备与镜片外圆最远和最近时的距离测量值。

根据本发明的一个方面，所述步骤(c)中的实际偏心量的计算公式为：

实际偏心量＝偏心量测量值-水平偏移量。

用于镜片的偏心检测装置，包括偏心检测仪和转台，还包括支承装置以及可移动地设置在所述支承装置上的测距仪，所述测距仪的光照射到待测镜片的外圆上。

根据本发明的一个方面，所述支承装置为三轴调节平台或三维调节平台，所述测距仪可被其调节至发射光线能够照射到待检测镜片的外圆上。

根据本发明的一个方面，所述偏心检测仪包括检测仪主体和立柱；

所述检测仪主体包括检测端、连接端以及用于驱动所述检测端移动的双轴调节平台；

所述连接端与所述立柱之间通过导轨连接。

根据本发明的一个方面，所述转台设有通气道以及连通所述通气道的气泵。

根据本发明的一个方面，还包括用于支承所述立柱、转台以及支承装置的底座；

所述转台为气浮转台。

根据本发明的一个方案，加设用于检测镜片水平偏移量的测距仪，在后续的计算过程中可以将水平偏移量从偏心检测仪测出的偏心量测量值中扣除，得到该侧镜面实际的偏心量。如此，气浮转台上无需设置定心装置，在检测过程中也无需进行定心，如此既不会对镜片外圆造成磨损，又省去了定心步骤，提高了检测效率。

根据本发明的一个方案，增加气泵使得气浮转台的通气道内可以形成负压，从而吸附住转台上的镜片，使得在转台的转盘在转动时镜片不易发生相对移动从而发生磨损。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的偏心检测装置的结构图；

图2是示意性表示根据本发明的一种实施方式的偏心检测装置的检测流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的偏心检测装置的结构图。如图1所示，本发明的偏心检测装置包括偏心检测仪1、转台2、支承装置4、测距仪5以及底座6。当然底座6并非必要部件，其作用为支承其他设备。偏心检测仪1分为检测仪主体1a和一个立柱1b，立柱1b则通过紧定螺钉固定在底座6上。检测仪主体1a分为检测端和连接端(即图1中左右两端)，其中连接端连接在立柱1b上，而检测端具备光源、十字标靶、光学系统以及图像传感器(即相机)。光源发出的光线经过十字标靶可变为十字光，随后经过光学系统汇聚。由于在检测镜片偏心量时需要将光线汇聚在每个镜片上侧镜面的曲率中心(即镜片球心)，而本发明检测镜片时可以分别检测镜片的上、下两个镜面，因此检测不同面时汇聚点对应于待检测面的曲率中心。因此，检测仪主体1a需要能在立柱1b上移动，因此本发明在立柱1b上设置导轨，检测仪主体1a的连接端则连接在导轨上。由此，检测仪主体1a可以在立柱1b上做上下的直线移动，移动到位后通过旋钮拧紧。但是，由于本发明的偏心检测装置没有设置定心装置，因此镜片放置到转台2上时，可能会发生水平方向上的偏移，所以检测仪主体1a的检测端发射的光线仅通过上下移动不能准确的找准上述曲率中心，因此还应设置带动检测端在水平方向前后左右移动的双轴调节平台。

而转台2也支承在底座6上，其设置在检测仪主体1a的检测端的下方。本发明的转台2为气浮转台，现有技术中的气浮转台均能实现该功能，因此本发明不再赘述转台2的结构，但至少应具有壳体、转盘以及驱动转盘转动的电机或其他驱动装置，待检测镜片b则放置在转盘上。转台2的壳体上设有通气道，通气道一端贯穿转台2的转盘，另一端贯穿壳体上任意一个表面，此端连接气泵，用于使通气道内形成负压，从而吸住待检测镜片b。这种利用气压吸附镜片的固定方式，使得在转台2的转盘转动时待检测镜片b与转盘之间不会发生相对移动，因此不会对待检测镜片b造成磨损。当然，也可不用吸附的方式，而是直接将镜片放置在转台2的转盘上，通过设置适当的表面粗糙度及合适的启动转矩，使得转盘转动时待检测镜片b不会发生相对移动即可。

本发明中，增加了测距仪5来检测待检测镜片b由于放置原因导致的水平偏移量，由此在后续计算时直接在偏心检测仪1检测的偏心量测量值中扣除掉水平偏移量即可得到实际偏心量，因此每次在转台2上部署新的镜片时无需对镜片定心，也无需设置三爪夹具或v型块之类的定心装置，既提高了检测效率，又不会因为夹具本身对镜片造成磨损。当然，即使如此，由于偏心检测仪1中的相机的检测区域有限，因此放置镜片时也不应使水平偏移量太大，应适应于所用相机的检测区域。如图1所示，转台2支承在底座6上，其具备一定高度，为保证测距仪5发出的光线能够水平的照射在待检测镜片b的外圆上，从而在镜片外圆上采样取点，随后通过软件计算出水平偏移量，本发明还设置了支承装置4来支承测距仪5。为了使得支承装置4可以调节测距仪5的高度，本发明的支承装置4为三轴(三维)调节平台，可以通过调节三轴调节平台来使测距仪5对准镜片外圆发射光线。

本发明中偏心检测仪1和测距仪5均连接计算机a。偏心检测仪1的光源照射在镜片上的十字光经镜片反射(本发明利用球心反射原理)，反射光线再次汇聚形成球心像，由相机接收到传给计算机a，计算机a的显示器显示的依然是十字光。

图2是示意性表示根据本发明的一种实施方式偏心检测装置的检测流程图。结合图1和图2，利用本发明的偏心检测装置进行偏心量检测时，可以分别检测镜片的上、下两个镜面，也可单独检测一个镜面。首先将镜片放置在转台的转盘上，位于上侧的镜面始终为被测镜面，由于水平偏移量的存在，此时需要调节偏心检测仪1使其发射出的光线汇聚在该侧镜面的曲率中心(即汇聚光的延长线照射到镜片球心)，调节过程中可观察计算机a上的显示器，直至出现十字光。众所周知，镜片反射分为镜面反射和球心反射，本发明利用的是球心反射，但镜面反射也会使显示器上出现十字光。不同的是，镜面反射出现的十字光是固定的，不会随着镜片的转动而转动。因此，在显示器上出现十字光后，可转动转盘观察十字光是否发生移动，如果发生移动，才能证明该十字光为球心像，否则还应继续调节。然后调节三轴调节平台(即支承装置4)，使得测距仪5发出的光线可以照射到镜片外圆，同样接收反射回来的光线完成距离测量。

上述工作完成后，可控制转台2的转盘旋转(至少一周)，此时，若镜片具有一定程度的偏心，则镜片的光轴会偏离转盘的转动轴线。因此随着转盘的旋转，计算机a的显示器上的十字光会沿一定半径做圆周运动，显示器上的十字光表示光线经镜片反射后的汇聚点。然后通过几何关系换算公式可将旋转半径转换为偏心量测量值，具体换算公式为：

偏心量测量值＝半径/放大倍率；

其中，半径指显示器中的十字光的移动轨迹圆的半径，而放大倍率指偏心检测仪中的光学系统的放大倍率。需要注意，由于立柱1b的长度有限，因此若待检测镜片b的曲率半径过大，则需要更换光学系统才能将光线汇聚到镜片的曲率中心。在转盘转动过程中，测距仪5的光线时刻照射在待检测镜片b的外圆上，可根据测量值计算出水平偏移量，计算公式为：

水平偏移量＝(测距水平方向最大值-测距水平方向最小值)/2；

其中，测距水平方向最大值和测距水平方向最小值分别指测距仪与待检测镜片外圆最远和最近时的距离测量值。此处水平方向是指测距仪5发出的光线垂直且水平照射到待测镜片外圆上。水平偏移量会直接传输至计算机a(无需进行显示)，计算机a从偏心量测量中扣除掉水平偏移量即可得到该侧镜面的实际偏心量，计算公式为：

实际偏心量＝偏心量测量值-水平偏移量；

该侧镜面检测完成后，可将镜片翻转，然后重复上述步骤检测另一面即可。由此，本发明在镜片偏心量检测中引入测量镜片由于放置原因产生的水平偏移量的测距仪5，从而无需单独设置用于定心装置，避免了对镜片造成磨损，同时也省去了镜片定心过程，提高了检测效率。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。