本技术涉及光学镜片加工技术,介绍了一种精密光学镜片与负压夹具的自动对准系统及其操作方法。该系统由直线位移平台、图像采集装置、负压夹具、伺服电缸、旋转位移台、两轴直线位移平台、夹具固定架、图像处理系统和控制系统组成。负压夹具用于固定光学镜片,其上设有定位基准孔、第一特征平面和图像采集观察孔,而光学镜片上则有光学定位点和第二特征平面,两者配合实现镜片与夹具的初步和精确定位。伺服电缸安装于夹具固定架上,用以调整镜片位置,实现自动化对准,降低对准成本。
背景技术
非球面透镜是指折射面为非球面的曲面透镜。与球面透镜相比,非球面透镜具有消除像差、降低光学系统体积和质量、提高成像质量等优势,将两片非球面透镜通过胶合工艺结合在一起形成的组合透镜是一种取得短焦长、高放大率和较好成像质量的有效方法,在天文望远镜、VR眼镜、图像采集装置等光学产品中得到了广泛应用。随着光学系统对成像质量要求的不断提升,对非球面透镜的胶合提出了更高的光轴对准精度、更少的缺陷、更快的胶合速度等要求。其中,保证各非球面透镜的光轴处在同一轴线能防止产生彗差、像散、色散等像差,是透镜胶合最主要的技术要求之一,实现定心的方法包括仪器定心、自动定心和夹具定心三种。
仪器定心法能保证较高的定心精度,但是需要配备专用定心仪,设备成本高、定心时间长,且难以实现整个胶合过程的自动化;
自动定心依靠透镜的重力实现光轴的重合,成本低廉但是精度较差,适用于质量较大的玻璃镜片;
利用超精密非球面负压吸盘吸附待胶合透镜,通过负压吸盘之间的定位基准间接实现待胶合透镜的对准,是保证对准精度、提高对准效率、降低对准成本、提高胶合自动化程度、保持胶合过程透镜间距稳定的有效解决方案。专利CN202410209961.7公开了双胶合透镜光固化变形控制方法及系统,其中公开了一种透镜负压吸盘,但是该专利重点是提出一种使用电动可变口径光阑控制透镜紫外光固化过程的方法,并未介绍镜片与负压吸盘的中心对准方法;专利CN202411486218.2公开了一种用于胶合透镜面形调控的玻塑复合夹具,提出使用理想面形吸盘调控镜片面形的方法,达到主动调整镜片面形的目的,本专利采用的负压夹具与该专利为同一设计思路,但是该专利重点是调控镜片面形,并未介绍镜片与负压吸盘的中心对准方法。
实现思路