一种光学镜片装配装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种光学镜片装配装置，用于将至少包括一部分旋转对称面的光学镜片安装在一结构件上，该装置包括多维调整机构、用于确定所述旋转对称面的旋转对称轴的光学定心设备和用于固定结构件的安装基准，多维调整机构和所述多维调整机构被配置为能够拆卸地连接光学镜片，并调节所述光学镜片与所述安装基准的相对位置，光学定心设备的光轴与安装基准的安装面的夹角在30‑60度之间。本实用新型专利技术能使所装配的镜片显示效果与预设效果一致，降低图像梯形畸变的程度，不仅适用轴对称结构光学元件的装配，还适用于对特异形状(如弧形镜片)的光学元件的装配。

An optical lens assembly device

The utility model discloses an optical lens assembly device, which is used to install an optical lens including at least a part of a rotational symmetry surface on a structural member. The device includes a multi-dimensional adjustment mechanism, an optical centering device for determining the rotational symmetry axis of the rotational symmetry surface and an installation reference for fixing the structural member. The multi-dimensional adjustment mechanism and the multi-dimensional adjustment mechanism are configured as The optical lens can be detachably connected, and the relative position of the optical lens and the installation reference can be adjusted. The angle between the optical axis of the optical centering device and the installation surface of the installation reference is 30-60 degrees. The utility model can make the display effect of the assembled lens consistent with the preset effect, reduce the degree of image trapezoid distortion, and is not only suitable for the assembly of optical elements with axial symmetry structure, but also suitable for the assembly of optical elements with special shape (such as arc lenses).

【技术实现步骤摘要】
一种光学镜片装配装置
本技术属于光学
，涉及光学元件的装配技术，具体涉及一种光学镜片，特别是光学表面中的部分是旋转对称面的光学镜片的装配装置。
技术介绍
在光学系统中，与传统的球面镜片相比，非球面镜片的表面弧度是丛镜片中心到周边的每点曲率不同设计的，由于其更具有视觉变形少、视物更逼真的优点，非球面镜片在光学系统中的应用越来越普遍。在应用中，对非球面镜片的光轴定心及镜片的定位安装是保证所形成的光学构件，例如眼镜，镜头等光学系统成像质量的关键。对非球面镜片的定心借助定心工装完成，例如CN102608727公开了一种定心工装及用该工装确定非球面反射镜基准的方法，该定心工装包括机械旋转轴、母盘和主轴套筒，还包括由分划板母盘、分划板套筒和十字丝分划板(中心可由十字丝的平面反射镜)组成的定心基准工装。该定心工装只适合轴对称结构系统，对于特异形状的弧片镜片及结构无法进行定心调节。光学镜片与机械部件(如框架)的装配，通常是通过空间定位工装(如5维、6维等多维调整机构)连接组件后调整镜片与框架的位置关系，以图2所示的AR光学模组为例，其主要构件包括光学弧片01、光学平片02和显示器件03，其中，位于人眼前面的光学弧片01作为具有反射和透射功能的非球面镜片，与AR支架装配间隙较大，其光轴相对于AR支架的基准面04的角度(即光学弧片01光轴与AR支架06基准面之间的夹角)的精度影响双目调校及人眼观察的图像质量。由于AR支架固定在支架旋转台上，由于支架旋转台加工时的固有机械误差，光学弧片01加工时也会产生误差，如果仅靠支架旋转台加工精度进行定位时，需要镜片的光轴中心和显示器件03的显示中心的光路同轴来达到最佳光学显示效果，但由于支架旋转台定位精度的不足导致安装调试出来的产品会有显示结果与投射图像不一致及图像梯形畸变。并且还存在装配组件中的加工精度与人为的安装精度问题，光学弧片01同显示器件03装配后的最终产品的显示效果不理想，并且很难保证与光学设计效果的一致性。其他光学模组中光学镜片的装调也存在同样的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的一个目的在于提供一种光学镜片装配装置。本技术的上述目的是由以下技术方案来实现的：一种光学镜片装配装置，用于将光学镜片安装在一结构件上，所述光学镜片的至少一个光学表面中的至少一部分是旋转对称面的一部分，所述装置包括用于确定所述旋转对称面的旋转对称轴的光学定心设备，特点是，所述装置还包括多维调整机构和用于固定结构件的安装基准，所述多维调整机构被配置为能够拆卸地连接光学镜片，并调节所述光学镜片与所述安装基准的相对位置，所述安装基准包括安装面和用于阻止所述结构件在所述安装面上旋转的固定组件；所述光学定心设备的光轴与所述安装面的夹角在30-60度之间。如上所述的光学镜片装配装置，所述多维调整机构至少包括滑动平台和旋转架，所述滑动平台为水平方向的X方向滑台和Y方向滑台组成的二维滑动平台，或为X方向滑台和Y方向滑台与竖直方向的Z方向滑台组成的三维滑动平台；所述旋转架为水平方向的X方向旋转台和Y方向旋转台组成的二维旋转架，或为X方向旋转台和Y方向旋转台与竖直方向的Z方向旋转台组成的三维旋转架；X、Y、Z方向正交。具体的，所述多维调整机构为四维调节机构、五维调节机构或六维调节机构；所述四维调节机构包括所述二维滑动平台和二维旋转架；所述五维调节机构包括所述二维滑动平台和三维旋转架，或包括所述三维滑动平台和二维旋转架；所述六维调节机构包括所述三维滑动平台和三维旋转架。如上所述的光学镜片装配装置，所述旋转架的X方向旋转台的转轴、Y方向旋转台的转轴和Z方向旋转台的转轴彼此距离小于等于20毫米。优选的，X、Y方向旋转台的转轴大致共点，更优选地，Z方向旋转台的转轴与X、Y方向的转轴大致共点并与镜片的旋转对称轴重合。具体的光学镜片装配装置，所述光学定心设备为定心仪，所述装置设有可沿中心轴转动的支架旋转台(4)，所述安装基准可拆卸地设于支架旋转台(4)上，所述支架旋转台的旋转轴与定心仪的光轴位置重合。其中，所述支架旋转台(4)呈圆柱状，上表面延伸固定件(41)作为安装基准的一部分，固定件被配置为保持固定在所述固定件上的结构件的预设轴位置与所述支架旋转台的旋转轴重合。所述固定件(41)设有定位平面作为安装基准的安装面，所述定位平面与所述支架旋转台的旋转轴呈预设角度。所述定位平面与所述支架旋转台的旋转轴平行。其中，所述安装基准的固定组件还包括推压机构(5)，用于将结构件的基准面(04)压紧至固定件(41)的定位平面。其中，所述多维调整机构位于支架旋转台(4)上，且所述多维调整机构Z方向旋转台的旋转轴与所述支架旋转台(4)的中心轴位置重合。采用以上方案，利用本技术定心装置对光学镜片，特别是非球面镜片能进行多维空间调整，可确保镜片光轴与结构件(支架装配面)的预设轴位置误差最小。本装置不仅适用轴对称结构光学元件的调整，还适用于对特异形状(如外径为非旋转对称的弧形镜片)的光学元件的调整，保证了装配的光学镜片显示效果与预设效果的一致性，降低图像梯形畸变的程度，以利于后工序对梯形畸变的调整改善。利用本技术装置能对AR光学模组构件中前弧片进行精确安装调整，可改进光学模组构件产品的以下效果：a、产品成像清晰度；b、改善产品光学畸变及单个光学模组的成像角度的一致性；c、改善产品所投射出来的图像的畸变(所成图像是否规则，是否有梯形)。附图说明图1是本技术光学镜片装配装置结构示意图；图2是实施例中光学模组构件的构成示意图；图3是利用本技术装配装置对弧片进行五维调整时在显示屏上所显示的调整结果的示意图。图4是本技术装配装置中三维调节平台的结构示意图；图5是本技术装配装置中二维调整架的结构示意图；图6是本技术装配装置中推压机构的结构示意图；图7是本技术装配装置中支架旋转台机构的结构示意图；图8是本技术装配装置中定心仪机构的原理结构示意图。图中附图标记表示为：01-光学弧片，02-光学平片，03-显示器件，04-基准面，05-法线面，06-AR支架；1-定心仪；2-三维调节平台，21-X方向滑台、22-Y方向滑台，23-Z方向滑台，24-X调整微分头，25-Y调整微分头，26-Z调整微分头，27-X向导轨，28-Y向导轨，29-Z向导轨；3-二维调整架，31-绕X、Y方向旋转平台，32-绕X轴调整旋钮，33-绕Y轴调整旋钮，34-紧固弹簧，35-基准平台；4-支架旋转台，41-固定件，42-转轴底座，43-深孔；5-推压机构，51-轴套，52-推压杆，53-固定底座；6-底座。具体实施方式本技术提供一种光学镜片装配装置，用于完成光学镜片与机械部件(结构件)的精密安装，这里光学镜片指至少一个光学表面中的至少一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学镜片装配装置，用于将光学镜片安装在一结构件上，所述光学镜片的至少一个光学表面中的至少一部分是旋转对称面的一部分，所述装置包括用于确定所述旋转对称面的旋转对称轴的光学定心设备，其特征在于，所述装置还包括多维调整机构和用于固定结构件的安装基准，所述多维调整机构被配置为能够拆卸地连接光学镜片，并调节所述光学镜片与所述安装基准的相对位置，所述安装基准包括安装面和用于阻止所述结构件在所述安装面上旋转的固定组件；所述光学定心设备的光轴与所述安装面的夹角在30-60度之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学镜片装配装置，用于将光学镜片安装在一结构件上，所述光学镜片的至少一个光学表面中的至少一部分是旋转对称面的一部分，所述装置包括用于确定所述旋转对称面的旋转对称轴的光学定心设备，其特征在于，所述装置还包括多维调整机构和用于固定结构件的安装基准，所述多维调整机构被配置为能够拆卸地连接光学镜片，并调节所述光学镜片与所述安装基准的相对位置，所述安装基准包括安装面和用于阻止所述结构件在所述安装面上旋转的固定组件；所述光学定心设备的光轴与所述安装面的夹角在30-60度之间。


2.根据权利要求1所述的光学镜片装配装置，其特征在于，所述多维调整机构至少包括滑动平台和旋转架，所述滑动平台为水平方向的X方向滑台和Y方向滑台组成的二维滑动平台，或为X方向滑台和Y方向滑台与竖直方向的Z方向滑台组成的三维滑动平台；所述旋转架为水平方向的X方向旋转台和Y方向旋转台组成的二维旋转架，或为X方向旋转台和Y方向旋转台与竖直方向的Z方向旋转台组成的三维旋转架；X、Y、Z方向正交。


3.根据权利要求2所述的光学镜片装配装置，其特征在于，所述多维调整机构为四维调节机构、五维调节机构或六维调节机构；
所述四维调节机构包括所述二维滑动平台和二维旋转架；
所述五维调节机构包括所述二维滑动平台和三维旋转架，或包括所述三维滑动平台和二维旋转架；
所述六维调节机构包括所述三维滑动平台和三维旋转架。


4.根据权利要求2所述的光学镜片装配装置，其特征在于，所述旋转架的X方向旋转台的转轴、Y方向旋转台的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：弗提图德萨沃有限公司，
类型：新型
国别省市：英属维尔京群岛;VG