[发明专利]一种微小透镜快速定心胶合装置及方法

说明书

本发明公开了一种微小透镜快速定心胶合装置及方法，涉及微小光学透镜定心加工技术领域，微小透镜快速定心胶合装置及方法采用反射式定心仪定心原理，在内调焦自准直定心仪的基础上，增加显微整形物镜，可将光源的球心反射像点整形至φ0.05mm以下，以便于形成可供观察的球心反射像，解决了目前定心仪无法用于微小透镜定心胶合的问题，有效的提高了微小透镜的定心胶合精度，保证了微型光学系统的成像质量，并针对微小透镜的特点设置快速调校机构，可以有效提高调校效率和调校质量。

技术领域

本发明涉及微小光学透镜定心加工技术领域，特别是涉及一种微小透镜快速定心胶合装置及方法。

背景技术

随着微型摄像机、医用内窥镜、微型显微镜等微型光学成像产品市场需求的不断增长，对微型光学成像系统的微小性和高清性提出了越来越高的要求。同时，由于微型光学成像产品体积较小，结构紧凑，难以靠调校来满足系统的要求，基本上均是依靠零件的加工精准度来保证，这就对微小光学透镜的加工技术提出了更高的要求。

为了保证光学系统具有良好的成像质量，通常需要将两个或两个以上的光学透镜胶合在一起，此时各个透镜的光轴若不重合，则会产生中心偏差，造成胶合透镜的像质变差，影响光学系统的成像质量，因此光学透镜胶合时通常需要定心校正。

目前透镜的胶合在实际生产加工中主要采用机械定心胶合和定心仪定心胶合两种方法。机械定心胶合的优点是成本低，操作简便，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点，在高精度产品加工中很少被采用。定心仪定心胶合虽然存在成本高、操作复杂和定心速度慢等缺点，但其具有中心偏差可测、可调校，调控定心精度高的优点，是加工高精度产品的首选定心胶合方法。

定心仪定心胶合，有透射式和反射式两种定心方式，其原理是通过内调焦定心仪分别观察光源通过透镜的焦点透射像或球心反射像来确定其偏心情况，再根据情况进行相应的调校定心。

在对直径φ3mm以下，特别是直径φ1mm以下的微小透镜进行定心胶合时，现有的定心仪无论透射式还是反射式的，均存在光源点较大，无法形成焦点透射像或球心反射像的问题，不能完成微小透镜的定心；另外，因为透镜过于细微，现有的调校方式均不太适合，调校速度较慢；再有，对于中心偏差精度高的透镜胶合，对透镜外径的一致性要求较高，提高了透镜单件加工的难度。

发明内容

本发明根据现有技术的不足与缺陷，提出了一种微小透镜快速定心胶合装置及方法，为解决上述微小透镜加工中的问题，实现微小光学透镜的高精度快速定心胶合。

本发明采用反射式定心仪定心原理，在内调焦自准直定心仪的基础上，增加显微整形物镜，可将光源的球心反射像点整形至φ0.05mm以下，以便于形成可供观察的球心反射像；设置快速装卡机构便于快速更换待胶合件；设置快速调校机构便于提高调校效率和调校质量；设置工件回转机构便于判断透镜光轴是否与基准轴重合；内调焦自准直定心仪采用数字式的，通过摄像机将定心仪影像转换成数字信号，并通过同轴线缆传输到交互式显示控制系统的嵌入式工控计算机里，然后在工控机的屏幕上显示，根据情况放大或缩小影像，便于观察透镜定心情况。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种微小透镜快速定心胶合装置，包括工件回转机构、快速装卡机构、内调焦自准直定心仪、定心仪基座、快速调校机构和交互式显示控制系统；所述工件回转机构的回转轴是本发明定心胶合装置的基准，处于基板的中心；所述快速装卡机构装在所述工件回转机构上，且此二者中心轴线重合；所述定心仪基座和所述快速调校机构均座在所述基板上，并处于所述工件回转机构的周围，且互成90°角；所述快速调校机构上的顶杆的中心轴线与所述工件回转机构的回转轴线垂直且相交；所述内调焦自准直定心仪处于所述定心仪基座的滑台上，且处于所述工件回转机构的正上方，同时所述内调焦自准直定心仪中心轴线与所述工件回转机构的回转轴线重合；所述内调焦自准直定心仪上的摄像机通过同轴线缆与交互式显示控制系统相连。