本实用新型专利技术公开了一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，包括样品安装装置和旋转轴一；旋转轴一上安装有纵向支撑结构一，旋转轴一可带动纵向支撑结构一转动；纵向支撑结构一上安装有可上下滑动的线性移动轴一，线性移动轴一上安装有横梁一，横梁一上安装有相机和成像镜头，转动旋转轴一可带动相机和成像镜头以旋转轴一轴线的延长线为中心旋转、且旋转过程中相机和成像镜头的光轴始终与旋转轴一轴线的延长线相交；样品安装装置上设有样品夹具，样品夹具高度可调，样品夹具上设有XY微调机构和旋转机构，旋转机构可沿旋转轴二旋转，旋转轴二与旋转轴一轴线的延长线垂直相交。本实用新型专利技术适于各种面型光学元件的清晰无死角检测。无死角检测。无死角检测。
【技术实现步骤摘要】
一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置
[0001]本技术涉及一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，属于光学元件表面质量检测
技术介绍
[0002]由于加工的便利性，光学仪器中广泛使用的光学元件的主流仍然是由平面、球面、旋转非球面以及它们的排列组合而构成的。
[0003]目前，平面型光学元件的表面质量检测，虽然仍然保留着人眼观察检测的方法来检测光学表面的品质，但正在逐步被自动化检测设备所替代，例如手机的显示屏的检测等。然而球面光学表面和旋转非球面的光学表面质量的检测则仍然主要依靠人眼的观察来检测。现有虽然也有关于球面表面缺陷检测的研究，但检测的精度和准确性非常有限，如申请号为202010916390.2的专利公开了一种球面光学元件表面缺陷测量装置和测量方法，通过光滑表面的反射光和表面缺陷的散射光的偏振特性差异和抛光液等污染缺陷的光致发光特性实现表面缺陷原位检测，具有如下不足：(a)照明光的入射方向和入射角度单一，由于表面缺陷具有一定的方向性，必然会导致一部分缺陷无法探测到；(b)难以适于凹球面的检测；(c)摆动一定角度后，由于球面高度发生了变化，导致成像镜头失焦，检测失败。
[0004]随着手机相机、监控相机、车载相机等的大量生产和使用，海量的球面和旋转非球面光学表面被生产出来，而这些光学表面质量的检测则必须依靠巨量的劳动力来完成。不仅仅占用了巨量的劳动大军，关键是生产效率和品质的稳定性成为了产业的瓶颈。
技术实现思路
[0005]本技术提供一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，适于球面和旋转非球面等各种面型光学元件的检测，实现了光学元件表面360
°
无死角的清晰扫描检测，提高了检测的准确性，不仅仅把大量的劳动力解放了出来，并且保证了品质检测的稳定性，也提高了生产线的生产效率。
[0006]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的方法，包括如下步骤：
[0008]1)将待测元件从边缘到中心的弧线细分为n个分段；
[0009]2)同心旋转拍摄：
[0010]21)相机成像镜头的光轴通过待测元件光学球面的球心，且相机成像镜头的对准待测元件边缘起的第一分段，将待测元件沿自身光轴旋转360度，相机将跟随扫过球面的360度，实现对球面的一条环形带的成像；
[0011]22)保持成像镜头的光轴始终通过待测元件光学球面的球心，并调节成像镜头与待测元件光轴的夹角、使相机成像镜头的对准待测元件边缘起的第二分段，将待测元件沿自身光轴旋转360度，实现对球面的一条环形带的成像，依次类推进行，直至完成待测元件表面的扫描检测。
[0012]在步骤2)的整个拍摄中，始终要保持相机成像镜头的光轴通过待测元件光学球面的球心，这样可以确保个角度的清晰成像。
[0013]现在成像系统，一般都是物平面的信息通过光学系统投影到共轭的像平面，也就是说，成像系统只能对一个平面物体提供高质量的成像，而一般情况下无法实现对一个弯曲的物面提供清晰的成像。
[0014]由于球面的弯曲特性，所以，一般情况下，几乎无法指望利用一次成像的办法来实现对一个球面的清晰成像，也就是无法用一次拍摄的方法实现对球面品质的检测。
[0015]对于球面或者旋转非球面，将球面进行细分，用一系列的折线来替代连续的球面，将每一条折线范围内的圆弧用一条直线代替；考虑到成像系统具有一定的景深，所以，将圆弧细分、用折线来替代圆弧的原理，在工程上也是实际可行的。
[0016]工程实施时，要求每一段折线所切割出来的圆弧线的弓高小于等于≤成像镜头的景深。
[0017]本申请的方法具有普适性，适用于球面、旋转非球面等各种面型。
[0018]本申请所用相机和成像镜头均直接采用现有市售产品即可，相机可以为面阵相机或线阵相机。
[0019]一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，包括样品安装装置和旋转轴一；
[0020]旋转轴一上安装有纵向支撑结构一，旋转轴一可带动纵向支撑结构一转动；纵向支撑结构一上安装有可上下滑动的线性移动轴一，线性移动轴一上安装有横梁一，横梁一上安装有相机和成像镜头，转动旋转轴一可带动相机和成像镜头以旋转轴一轴线的延长线为中心旋转、且旋转过程中相机和成像镜头的光轴始终与旋转轴一轴线的延长线相交；
[0021]样品安装装置上设有样品夹具，样品夹具高度可调，样品夹具上设有XY微调机构和旋转机构，旋转机构可沿旋转轴二旋转，旋转轴二与旋转轴一轴线的延长线垂直相交。
[0022]样品安装装置可以能实现本申请的各种结构。
[0023]作为其中一种具体的实现方案，一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，包括旋转轴一和旋转轴三，旋转轴一和旋转轴三相对、且同轴设置；
[0024]旋转轴一上安装有纵向支撑结构一，旋转轴一可带动纵向支撑结构一转动；纵向支撑结构一上安装有可上下滑动的线性移动轴一，线性移动轴一上安装有横梁一，横梁一上安装有相机和成像镜头，转动旋转轴一可带动相机和成像镜头以旋转轴一轴线的延长线为中心旋转、且旋转过程中相机和成像镜头的光轴始终与旋转轴一轴线的延长线相交；
[0025]旋转轴三上安装有纵向支撑结构二，旋转轴三可带动纵向支撑结构二转动；纵向支撑结构二上安装有可上下滑动的线性移动轴二，线性移动轴二上安装有横梁二，在横梁二上设有样品夹具，样品夹具上设有XY微调机构和旋转机构，旋转机构可绕旋转轴二旋转，旋转轴二与旋转轴一和旋转轴三轴线的延长线均垂直相交，旋转轴二与待测元件的光轴重叠。
[0026]上述样品夹具主要用于待测元件的夹持和定位，以便于让右边的成像系统拍照；而结构的右边部分主要是夹持相机并调节相机的角度方位，以实现对整个被测球面的扫描拍照检测。
[0027]上述样品夹具上设有XY微调机构和旋转机构，指样品夹具具有X、Y方向调节的功
能和带动待测样品(待测元件)旋转的功能。
[0028]上述样品夹具上还设有水平调节机构。可避免被测样品倾斜。
[0029]上述XY微调机构用于调节待测元件在X、Y方向上的位置，以使待测元件的光轴垂直向上，并与相机和成像镜头同轴；旋转机构用于带动待测元件旋转；水平调节机构用于调节待测元件的水平度。本申请XY微调机构、旋转机构及水平调节机构均直接采用现有结构即可，本申请对前述各部件本身并并没有特别改进，因此不再赘述。
[0030]利用上述通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置进行扫描检测方法，包括如下步骤：
[0031]1)转动旋转轴三，将纵向支撑结构二和线性移动轴二调节到竖直状态，将待测元件夹持到样品夹具上，待测元件的光学球面向上；转动旋转轴一，将纵向支撑结构一和线性移动轴一调节到竖直状态，相机和成像镜头竖直向下；
[0032]2)微调样品夹具上的XY微调机构，使待测元件的光轴垂直向上，并与相机和成像镜头同轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，其特征在于：包括样品安装装置和旋转轴一(5)；旋转轴一(5)上安装有纵向支撑结构一(51)，旋转轴一(5)可带动纵向支撑结构一(51)转动；纵向支撑结构一(51)上安装有可上下滑动的线性移动轴一(52)，线性移动轴一(52)上安装有横梁一(53)，横梁一(53)上安装有相机(2)和成像镜头(3)，转动旋转轴一(5)可带动相机(2)和成像镜头(3)以旋转轴一(5)轴线的延长线为中心旋转、且旋转过程中相机(2)和成像镜头(3)的光轴始终与旋转轴一(5)轴线的延长线相交；样品安装装置上设有样品夹具(7)，样品夹具(7)高度可调，样品夹具(7)上设有XY微调机构和旋转机构，旋转机构可沿旋转轴二(1)旋转，旋转轴二(1)与旋转轴一(5)轴线的延长线垂直相交。2.如权利要求1所述的通用型光学元件表面质量旋转扫描检测的装置，其特征在于：样品安装装置为旋转轴三(6)，旋转轴一(5)和旋转轴三(6)相对、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王善忠，
申请(专利权)人：爱丁堡南京光电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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