[发明专利]光学量测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学量测系统，尤其涉及一种非接触式光学量测系统。

背景技术

近年来，非球面镜片(aspherical lens)被广泛应用于相机模组中。非球面镜片研磨的形状一般为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线。通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果，因此可以减少镜片的数量，使得相机模组的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、相机模组内的光线反射得以降低，同时相机模组的体积也相应缩小(请参见“Aspheric lens design”，Min-Kang Chao；Sheng-Wen Cheng；UltrasonicsSymposium，2000 IEEE Volume 2，Oct 2000 Page(s)：1025-1028 vol.2)。

传统的非球面镜片的测量通常采用的是接触式三维测量仪或者干涉仪。接触式的三维测量仪容易刮伤镜片，而干涉仪的测量精度不够理想，无法以纳米级精度来测量镜片上极其微细的凹陷处。近年来，非接触式三维测量仪，如超高精度三维测定仪(Ultrahigh Accurate3-D Profilometer，简称UA3P)开始应用于非球面镜片的测量。非接触式三维测量仪能够在不接触镜片表面的情况下对镜片进行精密的测量。

以UA3P为例，UA3P的探针采用的是利用原子之间相互排斥的作用力进行测量的“原子力探针”，其测量精度已经达到10nm，用它可以测量曲率半径为2μm的零部件。虽然UA3P是非接触式三维测量仪，但是在测量过程中，尤其当待测零部件表面面积过小或形状复杂时，容易发生原子力探针的撞针，造成严重的经济损失。为了避免发生撞针的现象往往只能用肉眼靠近量测台来观察探针与待测零部件表面的相对位置，这样观察不仅耗费人力，而且也不够精确。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够快速、准确的避免撞针问题发生的光学量测系统实为必要。

一种用于量测待测镜片的光学量测系统，该光学量测系统包括三维测量仪，摄像机，及监视器。该三维测量仪具有一个非接触式探针。该摄像机用于拍摄包括该非接触式探针与该待测镜片的图像并形成可输出的视频信号。该监视器用于接收该摄像机的视频信号并显示该摄像机拍摄的图像。

相对于现有技术，该光学量测系统借助摄像机和监视器配合，能够实现对三维测量仪的探针的远程监控，操作人员能够通过监视器上放大的图像判断出探针是否已经接触到待测镜片的表面，从而有效的避免撞针的情况发生，而且可以随时掌握探针的路径，从而提高检测速度。

附图说明

图1是本发明第一实施例的光学量测系统的示意图。

图2是本发明第二实施例的光学量测系统的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明第一实施例的光学量测系统10包括一个非接触式三维测量仪12，一个摄像机14，及一个监视器(monitor)16。

于本实施例中，该非接触式三维测量仪12优选为一台UA3P，当然该非接触式三维测量仪12也可以为其它具有非接触探针的三维测量仪。于本实施例中，该非接触式三维测量仪12包括一个机台120，该机台120上设置有用于承载待测镜片122的下工作台121，及与下工作台121相对的上工作台123。上工作台123与下工作台121之间垂直设置有三个侧板124用于支撑上工作台123。该三个侧板124设置在上下工作台的周边，该下工作台121、三个侧板124及上工作台123形成一个开放式的工作空间125。该上工作台123上设置一非接触式探针126，该非接触探针126的尖端与该待测镜片122相对设置。

该摄像机14优选为一个可变焦摄像机。该摄像机14用于拍摄非接触式三维测量仪12的探针126的尖端与待测镜片122的相对位置。该摄像机14的分辨率大于380线，优选大于600线。该摄像机14的灵敏度大约是0.02勒克斯(Lux)至0.1勒克斯之间。

在使用过程中，摄像机拍摄包括该探针126的尖端与待测镜片122的图像并形成可输出的视频信号。视频信号连接到监视器16便可以看到探针126的尖端与待测镜片122的相对位置。

相对于现有技术，本实施例提供的光学量测系统10借助摄像机14和监视器16配合，能够实现对三维测量仪12的探针126的远程监控，操作人员能够通过监视器16上放大的图像判断出探针126是否已经接触到待测镜片的表面，从而有效的避免撞针的情况发生，而且可以随时掌握探针126的路径，从而提高检测速度。