[發(fā)明專利]一種光學(xué)鏡片裝配裝置及光機(jī)模組的裝配方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910141566.9
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN111610639A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 弗提圖德薩沃有限公司
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

本發(fā)明公開一種光學(xué)鏡片裝配裝置及光機(jī)模組的裝配方法，用于將至少包括一部分旋轉(zhuǎn)對稱面的光學(xué)鏡片安裝在一結(jié)構(gòu)件上，該裝置包括多維調(diào)整機(jī)構(gòu)和用于確定所述旋轉(zhuǎn)對稱面的旋轉(zhuǎn)對稱軸的光學(xué)定心設(shè)備，多維調(diào)整機(jī)構(gòu)被配置為能夠拆卸地連接光學(xué)鏡片，并調(diào)節(jié)所述光學(xué)鏡片與所述光學(xué)鏡片裝配裝置的安裝面的相對位置，光學(xué)定心設(shè)備的光軸與安裝面的夾角在30?60度之間。本發(fā)明保證了所裝配的鏡片顯示效果與預(yù)設(shè)效果的一致性，降低圖像梯形畸變的程度，不僅適用軸對稱結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的調(diào)整，還適用于對特異形狀(如弧形鏡片)的光學(xué)元件的調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及光學(xué)元件的裝配技術(shù)，具體涉及一種光學(xué)鏡片，特別是光學(xué)表面中的部分是旋轉(zhuǎn)對稱面的光學(xué)鏡片的定心、裝配裝置及光-機(jī)模組的裝配方法。

背景技術(shù)

在光學(xué)系統(tǒng)中，與傳統(tǒng)的球面鏡片相比，非球面鏡片的表面弧度是從鏡片中心到周邊的每點曲率不同設(shè)計的，由于其具有視覺變形少、視物更逼真的優(yōu)點，非球面鏡片在光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍。在應(yīng)用中，對非球面鏡片的光軸定心及鏡片的定位安裝是保證所形成的光學(xué)構(gòu)件，例如眼鏡，鏡頭等光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的關(guān)鍵。對非球面鏡片的定心借助定心工裝完成，例如CN102608727公開了一種定心工裝及用該工裝確定非球面反射鏡基準(zhǔn)的方法，該定心工裝包括機(jī)械旋轉(zhuǎn)軸、母盤和主軸套筒，還包括由分劃板母盤、分劃板套筒和十字絲分劃板(中心可由十字絲的平面反射鏡)組成的定心基準(zhǔn)工裝。該定心工裝只適合軸對稱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，對于特異形狀的弧片鏡片及結(jié)構(gòu)無法進(jìn)行定心調(diào)節(jié)。

光學(xué)鏡片與機(jī)械部件(如框架)的裝配，通常是通過空間定位工裝連接組件后調(diào)整鏡片與框架的位置關(guān)系。以圖2所示的AR光學(xué)模組為例，其主要構(gòu)件包括光學(xué)弧片01、光學(xué)平片02和顯示器件03，其中，位于人眼前面的光學(xué)弧片01作為具有反射和透射功能的非球面鏡片，與AR支架裝配間隙較大，其光軸相對于AR支架的基準(zhǔn)面04的角度(即光學(xué)弧片01光軸與AR支架06基準(zhǔn)面之間的夾角)的精度影響雙目調(diào)校及人眼觀察的圖像質(zhì)量。由于AR支架常常被固定在支架旋轉(zhuǎn)臺上，由于支架旋轉(zhuǎn)臺加工時的固有機(jī)械誤差，光學(xué)弧片01加工時也會產(chǎn)生誤差，如果僅靠支架旋轉(zhuǎn)臺加工精度進(jìn)行定位時，需要鏡片的光軸中心和顯示器件03的顯示中心的光路同軸來達(dá)到最佳光學(xué)顯示效果，但由于支架旋轉(zhuǎn)臺定位精度的不足導(dǎo)致安裝調(diào)試出來的產(chǎn)品會有顯示結(jié)果與投射圖像不一致及圖像梯形畸變。并且還存在裝配組件中的加工精度與人為的安裝精度問題，光學(xué)弧片01同顯示器件03裝配后的最終產(chǎn)品的顯示效果不理想，并且很難保證與光學(xué)設(shè)計效果的一致性。其他光學(xué)模組中光學(xué)鏡片的裝調(diào)也存在同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學(xué)鏡片裝配裝置。

本發(fā)明的上述目的是由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種光學(xué)鏡片裝配裝置，用于將光學(xué)鏡片安裝在一結(jié)構(gòu)件上，所述光學(xué)鏡片的至少一個光學(xué)表面中的至少一部分是旋轉(zhuǎn)對稱面的一部分，其中所述光學(xué)鏡片的外徑是旋轉(zhuǎn)對稱或者非旋轉(zhuǎn)對稱的，所述裝置包括多維調(diào)整機(jī)構(gòu)和用于確定所述旋轉(zhuǎn)對稱面的旋轉(zhuǎn)對稱軸的光學(xué)定心設(shè)備，其中，所述光學(xué)定心設(shè)備被配置為使得所述光學(xué)定心設(shè)備發(fā)射的光能夠落在所述光學(xué)鏡片上，所述多維調(diào)整機(jī)構(gòu)被配置為能夠拆卸地連接光學(xué)鏡片，并調(diào)節(jié)所述光學(xué)鏡片與所述光學(xué)鏡片裝配裝置的安裝基準(zhǔn)的相對位置；優(yōu)選地，所述安裝基準(zhǔn)包括安裝面和用于阻止所述結(jié)構(gòu)件在所述安裝面上旋轉(zhuǎn)的固定組件；更優(yōu)選地，所述光學(xué)定心設(shè)備的光軸與所述安裝面的夾角在30-60度之間。

所述的光學(xué)鏡片裝配裝置，所述多維調(diào)整機(jī)構(gòu)至少包括滑動平臺和旋轉(zhuǎn)架，所述滑動平臺為水平方向的X方向滑臺和Y方向滑臺組成的二維滑動平臺，或為X方向滑臺和Y方向滑臺與豎直方向的Z方向滑臺組成的三維滑動平臺；所述旋轉(zhuǎn)架為水平方向的X方向旋轉(zhuǎn)臺和Y方向旋轉(zhuǎn)臺組成的二維旋轉(zhuǎn)架，或為X方向旋轉(zhuǎn)臺和Y方向旋轉(zhuǎn)臺與豎直方向的Z方向旋轉(zhuǎn)臺組成的三維旋轉(zhuǎn)架；X、Y、Z方向正交。