透鏡保持裝置及設有透鏡保持裝置的透鏡檢查裝置的製作方法

2023-12-02 09:14:56

專利名稱：透鏡保持裝置及設有透鏡保持裝置的透鏡檢查裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是使用於檢查光學玻璃透鏡的形狀或質量用的檢查裝置，並將透鏡保持為能夠有效地進行檢查的透鏡保持裝置及設有透鏡保持裝置的透鏡檢查裝置。
背景技術：
現有技術下，作為非球面透鏡或球面透鏡的玻璃透鏡的製造方法之一，已知的有精密加壓成形。通常，精密加壓成形使用如下那樣的金屬模進行，即，使形成有成形面的上模和下模相互相對配置，並由形成為將上模和下模圍住的圓筒模具構成的金屬模。通過將玻璃坯料配置於由上模、下模以及圓筒模具圍住的空間中，並將玻璃坯料加熱、軟化後，利用上下模進行衝壓，而將成形面的形狀轉印至玻璃坯料上，從而加壓成形高精度的非球面透鏡。作為對這樣地精密加壓成形的透鏡進行檢查或評價的方法，已知的有使用幹涉儀對透鏡的灰分(ash)、皺痕等的面精度或性能進行檢查。在檢查透鏡的精度或質量時，使用例如圖3所示那樣的利用斐索幹涉儀的檢查裝置。該檢查裝置，通過在利用作為測量對象的透鏡102的透鏡面10 將由光源照射的光束反射，並利用幹涉裝置101對反射光進行補充之後，將影像顯示在監視器103上並觀察幹涉條紋，而對面精度進行檢查。但是，在這樣的檢查裝置中，由於在將一個透鏡102載置於裝載臺104上之後，需要利用裝載臺104和位移測量機105對X-Y-Z方向進行位置調整，因此，除了需要花費用於將透鏡102載置於裝載臺上或將其取出的工夫之外，在每次測量時都必須對透鏡102進行位置調整，從而根據測量個數而需要巨多的時間。另外，存在在將透鏡102載置於裝載臺 104上或將其取出時，由於操作者的不注意或搬運裝置的落下等而損壞透鏡102這樣的問題。

實用新型內容本實用新型是鑑於這樣的課題而形成的，其目的在於，提供一種在對透鏡進行檢查時能夠在短時間內有效地進行檢查，同時，將透鏡保持為在檢查時不會損壞被檢透鏡的透鏡保持裝置及設有該透鏡保持裝置的透鏡檢查裝置。為了解決上述課題，本實用新型的透鏡保持裝置，將多個被檢透鏡以能夠進行位置調整地加以保持，其特徵在於，設有底座、載物臺、X軸方向移動機構、透鏡保持板以及Y 軸方向支撐機構，其中，上述載物臺在該底座的X軸方向上呈能夠移動地被支撐，上述X軸方向移動機構使上述載物臺在X軸方向上移動，上述透鏡保持板具有多個透鏡保持部，並在上述載物臺上被支撐為能夠在與上述X軸方向垂直相交的Y軸方向上移動，上述Y軸方向支撐機構將上述透鏡保持板以能夠在上述Y軸方向上移動地加以支撐；上述Y軸方向支撐機構，包括在上述載物臺的上述Y軸方向上延伸設置的一對導向部、和形成於上述透鏡保持板上並與上述導向部卡合的卡合部；通過上述X軸方向移動機構和上述Y軸方向支撐機構，將上述透鏡保持板和保持於該透鏡保持板上的多個被檢透鏡以能夠移動至XY軸方向的任意位置地加以保持。另外，上述透鏡保持裝置的特徵在於，進而設有使上述載物臺在上述底座的Z軸方向上升降的Z軸方向升降機構。進而，上述透鏡保持裝置的特徵在於，上述X軸方向移動機構具有配設於X軸方向上的一對導向軸，在該導向軸的至少一方上形成有螺紋部，在上述載物臺上形成有與上述螺紋部螺合的軸承部，通過使上述導向軸旋轉而使上述載物臺在χ軸方向上移動。進而另外，本實用新型的透鏡檢查裝置，設有上述透鏡保持裝置、以及包括照射光束的光源和參考面的光學系統，對上述被檢透鏡和上述參考面照射上述光束並根據幹涉條紋而對上述被檢透鏡的形狀或質量進行檢查，其中，幹涉條紋通過從上述被檢透鏡和上述參考面反射或透過的光的幹涉而產生，其特徵在於，構成為上述透鏡保持裝置被能夠裝卸地安裝於該透鏡檢查裝置中，同時，在將上述被檢透鏡配置於上述光學系統內的狀態下，將該被檢透鏡保持於上述χ軸方向和上述Y軸方向上的任意位置上，從而能夠進行上述被檢透鏡的檢查。本實用新型的透鏡保持裝置，由於若將保持多個被檢透鏡的透鏡保持板載置於載物臺上的話，便不需要將被檢透鏡一個一個地移動至測量位置或將其取出的工序，同時，通過χ軸方向移動機構和Y軸方向支撐機構的操作，能夠容易地將被檢透鏡移動至XY軸方向的任意位置並進行檢查、測量，因此，能夠在極短時間內有效地進行被檢透鏡的檢查、測量。 另外，在被檢透鏡的移動或取出時也不會損壞被檢透鏡。

圖1是本實用新型的第一實施方式涉及的透鏡保持裝置的俯視圖。圖2是本實用新型的第二實施方式涉及的透鏡檢查裝置的概念圖。圖3是現有技術涉及的檢查裝置的剖面圖。
具體實施方式
(第一實施方式)以下，根據附圖對本實用新型涉及的透鏡保持裝置70的具體實施方式
進行說明。在圖1中，符號1是平板狀的底座，符號2是一對軸支撐部，符號3是被軸支撐部 2平行地加以支撐的兩條導向軸3。在兩條導向軸3中的至少一方上形成有螺紋部，符號4 是與該螺紋部嚙合的軸承部4。符號5是安裝於軸承部4上的載物臺5，符號6是載置於載物臺5上的透鏡保持板6。在此，形成為導向軸3通過省略圖示的轉動部件(電動機或手動操作杆等)而轉動，軸承部4和安裝於軸承部4上的載物臺5能夠隨著導向軸3的轉動而在X軸方向上移動，通過導向軸3、轉動部件、軸承部4構成X軸方向移動機構。另外，在載物臺5的表面上的外緣部附近(圖的左右端側)，沿著Y軸方向形成有導向部8。進而，在透鏡保持板6的相對的兩對邊中的、圖的左右端側的一對邊上，形成有卡合部9。然後，通過該透鏡保持板6的卡合部9與導向部8卡合，而將透鏡保持板6以能夠沿著導向部8在Y軸方向上移動地加以支撐。通過形成於載物臺5上的導向部8和形成於透鏡保持板6上的卡合部9，構成Y軸方向支撐機構。另外，在使透鏡保持板6在Y軸方向上移動時，通過省略圖示的移動部件(電動機或手動操作杆等)，而使透鏡保持板6以卡合部9與導向部8卡合的狀態滑動。卡合部9和導向部8的形狀，只要是兩者能夠以相互卡合或接觸的狀態在Y軸方向上相對移動的形狀，便不限於圖1的構成，而能夠選擇任意的構成。另外，通過使透鏡保持板6從載物臺5向Y軸方向的外側移動，並將卡合部9與導向部8的卡合釋放，而能夠容易地將透鏡保持板6從載物臺5取出。另外，在將透鏡保持板6 安裝於載物臺5上時，僅通過使卡合部9卡合於導向部8上便能夠容易地進行安裝。因此， 透鏡保持板6被構成為相對於載物臺5裝卸自如。進而，在本實施方式中，透鏡保持裝置70設有使載物臺5相對於底座1而在Z軸方向(與紙面垂直的方向)上升降的Z軸方向升降機構(未圖示)。該Z軸方向升降機構， 能夠採用內裝於載物臺5中並能夠調整載物臺5的高度的機構、或設置於軸承部4與載物臺5之間並使載物臺5升降的機構、或設置於軸支撐部2與導向軸3之間並使載物臺5與導向軸3 —起升降的機構等。另外，Z軸方向的升降操作能夠通過手動或電動而進行。在安裝於載物臺5的透鏡保持板6上，形成有多個保持被檢透鏡的透鏡保持部7， 各透鏡保持部7等間隔地排列於X軸方向和Y軸方向上。透鏡保持部7，具有大於被檢透鏡的外徑的凹部和形成於凹部內的小於被檢透鏡的外徑的通孔，並以能夠利用公知的檢查裝置對被檢透鏡進行檢查地加以保持。另外，透鏡保持板6，也可以原封不動地使用在向檢查工序過渡前所實施的清洗工序、退火工序、成膜工序或衝壓工序中所使用的透鏡託盤或透鏡保持用夾具。(第二實施方式)圖2是本實用新型中的透鏡檢查裝置的概念圖。該透鏡檢查裝置100，被構成為將上述透鏡保持裝置70配置於斐索幹涉儀F的光學系統內，並能夠進行被檢透鏡的檢查或評價。本實用新型中所使用的斐索幹涉儀F，設有光源20、使從光源20發射的光擴散的透鏡 30、將該漫射光轉換為平行光的準直器40、將透過準直器40的光束的一部分反射並使未被反射的剩餘光束透過的參考面50、用於裝載被檢透鏡60的透鏡保持裝置70 (第一實施方式)、配置於透鏡30與準直器40之間並使反饋光折射的分光器80、以及顯示部90，其中，顯示部90用於從分光器80接收反饋光後利用攝像元件對幹涉條紋進行攝像，並顯示其影像。 利用這樣的透鏡檢查裝置，並根據由分別從被檢透鏡60和參照面50反射(或透過)的光的光幹涉而得到的幹涉條紋，能夠對被檢透鏡60的面形狀或質量進行評價。特別是，在該透鏡檢查裝置100中，能夠使用斐索幹涉儀F而進行玻璃透鏡等的被檢透鏡60的面精度的檢查。本實施方式中的透鏡保持裝置70，相對於透鏡檢查裝置100能夠裝卸地被安裝， 同時，在將被檢透鏡60配置於斐索幹涉儀F的光學系統內的狀態下，將被檢透鏡60保持於 X軸方向和Y軸方向上的任意位置上，從而能夠進行被檢透鏡的檢查。另外，透鏡保持裝置 70，也能夠以使透鏡保持板6能夠在Z軸方向上升降地進行保持。(檢查順序)接著，對使用本實用新型涉及的透鏡檢查裝置100進行的透鏡的檢查順序進行說明。首先，預先將透鏡保持裝置70固定於透鏡檢查裝置100的規定位置(圖2所示的70的位置)上。另一方面，通過自動機或手動，將精密加壓成形的被檢透鏡有規律地排列在設置於透鏡保持板6的透鏡保持部7上。在所有的透鏡保持部7上均配置有被檢透鏡之後，將透鏡保持板6配置於透鏡保持裝置70的載物臺5上。此時，通過使透鏡保持板6的卡合部 9相對於載物臺5的導向部8在Y軸方向上滑動，而進行配置。接著，在對多個被檢透鏡中的第一個被檢透鏡進行檢查之前，需要對被檢透鏡在 XH軸方向的三個軸向上進行位置調整。在進行該位置調整時，使透鏡保持板6在載物臺5 的Y軸方向上滑動而進行Y軸方向的位置調整，接著，驅動X軸方向移動機構而進行載物臺 5的X軸方向的位置調整，最後，通過手動進行載物臺5的Z軸方向的位置調整。然後，在第一個被檢透鏡被配置於斐索幹涉儀F的光學系統內的規定位置上時，在顯示部(監視器畫面)90上顯示幹涉條紋，根據該幹涉條紋對被檢透鏡進行評價。另外，第一個進行測量的被檢透鏡，考慮到測量的效率而以位於透鏡保持板6的四角上的被檢透鏡的任意一個為佳。另外，由於三個軸向的位置調整能夠分別獨立地進行， 因此這些調整順序也可以根據需要而進行變更。在進行第二個以後的被檢透鏡的檢查時，由於Y軸方向和Z軸方向的兩個軸向上的位置調整大致已完成，因此，通過操作X軸方向移動機構進行剩餘的X軸方向的位置調整，而能夠容易地進行檢查。也就是說，只要使載物臺5在X軸方向上移動，以使被保持於檢查完成的被檢透鏡的X軸方向的相鄰一處上的被檢透鏡到達規定的檢查位置即可。原因是，由於在透鏡保持板6上被檢透鏡實質上處於同一平面上，因而能夠省略Z軸方向的位置調整，另外，各被檢透鏡在透鏡保持板6上呈直線地排列於X軸方向和Y軸方向上。對於第三個 第六個被檢透鏡的檢查，也能夠以同樣的順序並通過僅進行X軸方向的位置調整而進行檢查。這樣，能夠對收容於透鏡保持板6的透鏡保持部7上的被檢透鏡的一行進行檢查。另外，Y軸方向或Z軸方向的位置調整(微調整)，可以根據需要而在每次檢查時進行。接著，在對不同行的第七個被檢透鏡進行檢查時，由於Z軸方向的位置調整已完成，因此，為了將相鄰一行的收容於透鏡保持部7上的被檢透鏡配置於檢查位置上，通過在使載物臺5上的透鏡保持板6在Y軸方向上滑動並進行調整之後，進行X軸方向的位置調整，而將被檢透鏡配置於規定位置上。在該狀態下能夠對被檢透鏡進行檢查。以下，對於收容於第二行上的剩餘的被檢透鏡，能夠通過同樣的順序進行檢查。另外，對於第三行以後也能夠通過同樣的順序進行檢查。若通過以上的順序對收容於透鏡保持板6的透鏡保持部7上的所有被檢透鏡完成了檢查、測量的話，則將透鏡保持板6從載物臺5抽出，並與接下來進行檢查、測量的透鏡保持板6進行交換。(其他實施方式)在上述第一實施方式中，表示了以精密加壓成形後的玻璃透鏡作為對象進行檢查的例子，但是，在玻璃透鏡的製造中，存在在精密加壓成形後進行退火處理或防反射膜的成膜、或者清洗處理的情況。因此，為了檢查經由各處理的合格率，也可以使用本實用新型的透鏡檢查裝置100在各處理後對透鏡進行檢查。另外，各工序中的測量，無論是在全數檢查或是在抽樣檢查的情況下，均能夠適用本實用新型的透鏡檢查裝置100。[0037]另外，作為透鏡保持板6相對於載物臺5的定位方法，表示了螺旋機構或使其在導向部8上滑動的機構，但是，只要是能夠在CTZ方向的三個軸向上進行位置調整的機構即可，對於機構或調整方法並不限於上述例子。作為透鏡檢查裝置100中所使用的幹涉儀F，除了斐索幹涉儀之外還可以採用已知的馬赫-曾德爾幹涉儀等。另外，檢查對象並不限於一枚透鏡，也可以將收容於鏡筒中的透鏡單元收容於透鏡保持板6上進行檢查。
權利要求1.一種透鏡保持裝置，將多個被檢透鏡以能夠進行位置調整地加以保持，其特徵在於，設有底座、載物臺、X軸方向移動機構、透鏡保持板以及Y軸方向支撐機構；所述載物臺在該底座的X軸方向上呈能夠移動地被支撐，所述X軸方向移動機構使所述載物臺在X軸方向上移動，所述透鏡保持板具有多個透鏡保持部，並在所述載物臺上被支撐為能夠在與所述X軸方向垂直相交的Y軸方向上移動，所述Y軸方向支撐機構將所述透鏡保持板以能夠在Y軸方向上移動地加以支撐；所述Y軸方向支撐機構，包括在所述載物臺的所述Y軸方向上延伸設置的一對導向部， 和形成於所述透鏡保持板上並與所述導向部卡合的卡合部；通過所述X軸方向移動機構和所述Y軸方向支撐機構，將所述透鏡保持板和保持於該透鏡保持板上的多個被檢透鏡以能夠移動至XY軸方向的任意位置地加以保持。
2.如權利要求1所述的透鏡保持裝置，其特徵在於，進而設有使所述載物臺在所述底座的Z軸方向上升降的Z軸方向升降機構。
3.如權利要求1所述的透鏡保持裝置，其特徵在於，所述X軸方向移動機構具有在X軸方向上延伸設置的一對導向軸，在該導向軸的至少一方上形成有螺紋部，在所述載物臺上形成有與所述螺紋部螺合的軸承部，通過使所述導向軸旋轉而使所述載物臺在X軸方向上移動。
4.一種透鏡檢查裝置，設有如權利要求1 3的任意一項所記載的透鏡保持裝置，以及包括照射光束的光源和參考面的光學系統，對被檢透鏡和所述參考面照射所述光束並根據幹涉條紋而對所述被檢透鏡的形狀或質量進行檢查，其中，所述幹涉條紋通過從所述被檢透鏡和所述參考面反射或透過的光的幹涉而產生，其特徵在於，構成為所述透鏡保持裝置被能夠裝卸地安裝於該透鏡檢查裝置中，同時，在將所述被檢透鏡配置於所述光學系統內的狀態下，將該被檢透鏡保持於所述X軸方向和所述Y軸方向的任意位置上，從而能夠進行所述被檢透鏡的檢查。
專利摘要一種透鏡保持裝置及設有透鏡保持裝置的透鏡檢查裝置，該透鏡保持裝置將多個被檢透鏡以能夠進行位置調整地加以保持，其設有底座、載物臺、X軸方向移動機構、透鏡保持板以及Y軸方向支撐機構，載物臺在該底座的X軸方向上呈能夠移動地被支撐，X軸方向移動機構使上述載物臺在X軸方向上移動，透鏡保持板在上述載物臺上被支撐為能夠在與上述X軸方向垂直相交的Y軸方向上移動，並具有多個透鏡保持部，Y軸方向支撐機構將上述透鏡保持板以能夠在上述Y軸方向上移動地加以支撐，通過上述X軸方向移動機構和上述Y軸方向支撐機構，將上述透鏡保持板或多個被檢透鏡以能夠移動至XY軸方向的任意位置地加以保持。
文檔編號G01B11/24GK202041183SQ201120119369
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者周志軍, 山中賢治, 趙新安 申請人:豪雅光電科技(蘇州)有限公司