[發明專利]一種微小透鏡快速定心膠合裝置及方法

在審

• 申請號: 201911414343.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111077627A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黨雅潔;王志政;趙昭;薛飛;趙斌;張利娜
• 申請（專利權）人: 焦作天裕精密光學有限公司
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種微小透鏡快速定心膠合裝置及方法，涉及微小光學透鏡定心加工技術領域，微小透鏡快速定心膠合裝置及方法采用反射式定心儀定心原理，在內調焦自準直定心儀的基礎上，增加顯微整形物鏡，可將光源的球心反射像點整形至φ0.05mm以下，以便于形成可供觀察的球心反射像，解決了目前定心儀無法用于微小透鏡定心膠合的問題，有效的提高了微小透鏡的定心膠合精度，保證了微型光學系統的成像質量，并針對微小透鏡的特點設置快速調校機構，可以有效提高調校效率和調校質量。

技術領域

本發明涉及微小光學透鏡定心加工技術領域，特別是涉及一種微小透鏡快速定心膠合裝置及方法。

背景技術

隨著微型攝像機、醫用內窺鏡、微型顯微鏡等微型光學成像產品市場需求的不斷增長，對微型光學成像系統的微小性和高清性提出了越來越高的要求。同時，由于微型光學成像產品體積較小，結構緊湊，難以靠調校來滿足系統的要求，基本上均是依靠零件的加工精準度來保證，這就對微小光學透鏡的加工技術提出了更高的要求。

為了保證光學系統具有良好的成像質量，通常需要將兩個或兩個以上的光學透鏡膠合在一起，此時各個透鏡的光軸若不重合，則會產生中心偏差，造成膠合透鏡的像質變差，影響光學系統的成像質量，因此光學透鏡膠合時通常需要定心校正。

目前透鏡的膠合在實際生產加工中主要采用機械定心膠合和定心儀定心膠合兩種方法。機械定心膠合的優點是成本低，操作簡便，定心速度快，效率高，但其存在精度低、一致性差和偏心量不可校正的缺點，在高精度產品加工中很少被采用。定心儀定心膠合雖然存在成本高、操作復雜和定心速度慢等缺點，但其具有中心偏差可測、可調校，調控定心精度高的優點，是加工高精度產品的首選定心膠合方法。

定心儀定心膠合，有透射式和反射式兩種定心方式，其原理是通過內調焦定心儀分別觀察光源通過透鏡的焦點透射像或球心反射像來確定其偏心情況，再根據情況進行相應的調校定心。

在對直徑φ3mm以下，特別是直徑φ1mm以下的微小透鏡進行定心膠合時，現有的定心儀無論透射式還是反射式的，均存在光源點較大，無法形成焦點透射像或球心反射像的問題，不能完成微小透鏡的定心；另外，因為透鏡過于細微，現有的調校方式均不太適合，調校速度較慢；再有，對于中心偏差精度高的透鏡膠合，對透鏡外徑的一致性要求較高，提高了透鏡單件加工的難度。

發明內容

本發明根據現有技術的不足與缺陷，提出了一種微小透鏡快速定心膠合裝置及方法，為解決上述微小透鏡加工中的問題，實現微小光學透鏡的高精度快速定心膠合。

本發明采用反射式定心儀定心原理，在內調焦自準直定心儀的基礎上，增加顯微整形物鏡，可將光源的球心反射像點整形至φ0.05mm以下，以便于形成可供觀察的球心反射像；設置快速裝卡機構便于快速更換待膠合件；設置快速調校機構便于提高調校效率和調校質量；設置工件回轉機構便于判斷透鏡光軸是否與基準軸重合；內調焦自準直定心儀采用數字式的，通過攝像機將定心儀影像轉換成數字信號，并通過同軸線纜傳輸到交互式顯示控制系統的嵌入式工控計算機里，然后在工控機的屏幕上顯示，根據情況放大或縮小影像，便于觀察透鏡定心情況。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種微小透鏡快速定心膠合裝置，包括工件回轉機構、快速裝卡機構、內調焦自準直定心儀、定心儀基座、快速調校機構和交互式顯示控制系統；所述工件回轉機構的回轉軸是本發明定心膠合裝置的基準，處于基板的中心；所述快速裝卡機構裝在所述工件回轉機構上，且此二者中心軸線重合；所述定心儀基座和所述快速調校機構均座在所述基板上，并處于所述工件回轉機構的周圍，且互成90°角；所述快速調校機構上的頂桿的中心軸線與所述工件回轉機構的回轉軸線垂直且相交；所述內調焦自準直定心儀處于所述定心儀基座的滑臺上，且處于所述工件回轉機構的正上方，同時所述內調焦自準直定心儀中心軸線與所述工件回轉機構的回轉軸線重合；所述內調焦自準直定心儀上的攝像機通過同軸線纜與交互式顯示控制系統相連。