TW201425866A - 透鏡測量設備及測量方法 - Google Patents

Abstract

一種透鏡厚度測量設備，包括第一基台、第一定位件、第二基台、第二定位件及測量器，第一定位件固定於第一基臺上，第二定位件可移動地安裝於第二基臺上，第一定位件用於抵頂透鏡入光面及出光面中的一個，第二定位件用於朝向透鏡移動而抵頂透鏡入光面及出光面中的另一個，測量器根據第二定位件的移動距離測出透鏡的厚度。該測量設備可精確及快速地測出透鏡的厚度。本發明還提供一種透鏡厚度的測量方法。

Description

透鏡測量設備及測量方法

本發明涉及一種透鏡測量設備及測量方法，特別是指一種用於發光二極體的透鏡測量設備及測量方法。

發光二極體作為新興的光源，已被廣泛地應用於各種用途當中，特別是顯示器背光模組。習知的發光二極體通常會搭配透鏡使用，以產生符合預期的光型。然而，習知的透鏡的出光面及入光面往往會形成各種形狀複雜的曲面來調整光線，導致透鏡的厚度(即出光面特定位置與入光面特定位置間的距離)難以測量。習知的厚度測量方法是先測出諸如透鏡高度、各曲面高度等多個參數，然後再將這些參數進行數學運算得到。然而，測量透鏡的這些參數過程中容易出現誤差，這些誤差在經過運算之後將可能被放大，從而無法得到正確的厚度數值。並且，此種測量方法較為複雜，不利於透鏡的快速檢測。

因此，有必要提供一種能夠精確且快速測量的透鏡厚度的設備及其測量方法。

一種透鏡厚度測量設備，包括第一基台、第一定位件、第二基台、第二定位件及測量器，第一定位件固定於第一基臺上，第二定位件可移動地安裝於第二基臺上，第一定位件用於抵頂透鏡入光面及出光面中的一個，第二定位件用於朝向透鏡移動而抵頂透鏡入光面及出光面中的另一個，測量器根據第二定位件的移動距離測出透鏡的厚度。

一種透鏡厚度的測量方法，包括：提供測量設備，測量設備包括第一基台、第二基台、第一定位件、第二定位件及測量器，第一定位件固定於第一基臺上，第二定位件活動地安裝於第二基臺上；將透鏡的入光面及出光面中的一個抵靠在第一定位件上；朝向透鏡移動第二定位件，使第二定位件抵靠透鏡的出光面及入光面中的另外一個，此時測量器根據第二定位件的移動距離測出透鏡的厚度。

由於採用第一定位件來抵頂透鏡的入光面及出光面中的一個，第二定位件朝向透鏡移動來抵頂透鏡入光面及出光面中的另一個，因此，僅需要通過測量器測量第二定位件的移動距離即可測量出透鏡入光面與出光面的間距，進而得出透鏡的厚度數值。因此，透鏡厚度的測量可快速實現。並且，由於無需對多個參數進行運算，避免誤差的放大化，因而厚度數值的精度也可得到確保。

請參閱圖1，示出了本發明一實施例的透鏡測量設備。該測量設備包括一第一基台10、一第二基台20、一第三基台30、一第一定位件40及一第二定位件50。

請一併參閱圖4，透鏡60包括一出光面64及一與出光面64相對的入光面62。本實施中，出光面64為一自由曲面，其中部朝向入光面62形成凹陷66。該凹陷66的中心位置凹入最深且曲率最大。入光面62為一凹弧面，其中心位置凹入最深且曲率最大。入光面62的最深位置處與出光面64的最深位置處對齊。

請一併參閱圖2-3，該第一基台10、第二基台20及第三基台30均包括一基座12、22、32及從基座12、22、32頂面向上延伸的一支撐臂14、24、34。第一基台10、第二基台20及第三基台30的基座12、22、32四角均通過四螺絲70鎖固在一底盤(圖未示)上，使第一基台10、第三基台30及第二基台20依次排列且相互對齊。第一基台10及第二基台20的支撐臂14、24結構相同，均包含在其上部開設的一圓形的穿孔140、240及連通穿孔140、240的溝槽142、242。該溝槽142、242貫穿支撐臂14、24的頂面並向下連通穿孔140、240。溝槽142、242的寬度小於穿孔140、240的直徑。第三基台30的支撐臂34的結構與第一基台10及第二基台20的支撐臂14、24結構不同，其寬度大於第一基台10及第二基台20的支撐臂14、24寬度。第三基台30的支撐臂34頂部開設一用於放置透鏡60的開槽340。開槽340的寬度自上至下先保持恒定，然後再逐漸減小。第三基台30的支撐臂34還在開槽340內形成二相對設置的凸塊342，用於在透鏡60放入開槽340內時抵靠透鏡60的出光面64，從而對透鏡60進行預定位。

第一定位件40穿入第一基台14的穿孔140內而固定於第一基台10上。第一定位件40包括一桿件42、一套設於桿件42後端的套筒44及一固定於桿件42前端的接觸件46。桿件42通過套筒44插設於基台10的穿孔140內。接觸件46可拆卸地固定於桿件42上。接觸件46包括一基座460、一連接部462及一抵靠部464。該基座460的後端的直徑小於前端的直徑。基座460通過形成於其後端外側周面上的螺紋(圖未示)鎖合於開設於桿件42前端的螺孔(圖未示)內，從而實現接觸件46與桿件42的固定。接觸件46的連接部462呈遠離基座460漸縮的錐形，抵靠部464則呈球形。抵靠部464形成於連接部462前端，其用於抵靠於透鏡60出光面64的最深位置處。優選地，本實施例當中抵靠部464的曲率半徑小於透鏡60出光面64凹陷66的曲率半徑，從而能夠順利地抵靠透鏡60出光面64的最深位置處。

第二定位件50可移動地穿入第二基台20的穿孔240內。第二定位件50也包括一桿件52、一套設在桿件52前端的套筒54及一固定於桿件52後端的接觸件56。桿件52穿設於第二基台20的穿孔240內而可相對於第二基台20前後移動。套筒54套設在桿件52的後端，以限制桿件52在穿孔240內的移動範圍。第二定位件50的接觸件56的結構與第一定位件40的接觸件46的結構完全相同，也包括基座560、連接部562及抵靠部564。基座560的前端的直徑小於後端的直徑。基座560通過形成於其前端外側周面上的螺紋(圖未示)鎖合於開設於桿件52後端的螺孔(圖未示)內，從而實現與桿件52之間的固定。當需要針對不同的透鏡60更換不同的接觸件46、56時，只需要將基座460、560從桿件42、52上旋出並替換上新的接觸件即可，因而可適應不同透鏡60的測量需求。接觸件56的連接部562呈遠離基座560漸縮的錐形，抵靠部564則呈球形。抵靠部564用於抵靠於透鏡60入光面62最深的位置處。本實施例中，抵靠部564的曲率半徑小於透鏡60入光面62的曲率半徑，從而能夠順利地抵靠透鏡60入光面62的最深位置處。

該第二定位件50的桿件52的前端還安裝有一測量器80及一操作段90。該操作段90固定於桿件52前端，其用於供操作人員操作第二定位件50，使其沿著前後方向移動。該測量器80可根據第二定位件50相對第一定位件40的相對移動距離，測算出透鏡60的厚度。具體而言，當透鏡60放置於第三基台30的開槽340內之後，其出光面64的最深位置處被第一定位件40的抵靠部464所抵頂，然後，再操作操作端90，使第二定位件50朝向透鏡60移動，直至第二定位件50的抵靠部564抵靠透鏡60入光面62的最深位置處。此時，測量器80測量出第二定位件50所移動的距離，再根據所存儲的第一定位件40的抵靠部464與第二定位件50的抵靠部564之間的初始距離(即第二定位件50的抵靠部564在移動之前與第一定位件40的抵靠部464的距離)，二者相減得出透鏡60的厚度(即透鏡60出光面64的最深位置處至入光面62的最深位置處的距離)。測量器80再將得出的厚度數值顯示在螢幕82上，供操作者參考。

由於僅需測量第二定位件50所移動的距離即可計算出透鏡60的厚度，而無需測量透鏡60的各種其他參數，因此誤差可降低至最小，從而確保最終厚度數值的精度。並且，整個測量僅需要操作操作部90前後移動即可，過程較為簡單，可實現透鏡60厚度的快速檢測。

可以理解地，當透鏡60的出光面64或入光面62為平面或凸面時，第一定位件40及第二定位件50可相應地更換成具有不同結構的抵靠部464、564。優選地，更換的抵靠部464、564的曲率半徑應當確保大於凸面的曲率半徑，或者等於平面的曲率半徑(無限大)，以使抵靠部464、564能夠接觸到透鏡60的出光面64或入光面62的最高位置處。

還可以理解地，第一基台10及第三基台30還可整合為一個基台，因為二者均無需進行移動。整合後的基台同時具有二凸塊342及第一定位件40，以對透鏡60同時起到預定位及定位的作用。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10．．．第一基台

12．．．基座

14．．．支撐臂

140．．．穿孔

142．．．溝槽

20．．．第二基台

22．．．基座

24．．．支撐臂

240．．．穿孔

242．．．溝槽

30．．．第三基台

32．．．基座

34．．．支撐臂

340．．．開槽

342．．．凸塊

40．．．第一定位件

42．．．桿件

44．．．套筒

46．．．接觸件

460．．．基座

462．．．連接部

464．．．抵靠部

50．．．第二定位件

52．．．桿件

54．．．套筒

56．．．接觸件

560．．．基座

562．．．連接部

564．．．抵靠部

60．．．透鏡

62．．．入光面

64．．．出光面

66．．．凹陷

70．．．螺絲

80．．．測量器

90．．．操作段

圖1示出了本發明一實施例的透鏡厚度測量設備的立體圖，其中一透鏡置於測量設備上。

圖2為圖1的測量設備的分解圖。

圖3為圖1的測量設備的剖面圖。

圖4為圖3的測量設備的部分放大圖。

42．．．桿件

460．．．基座

462．．．連接部

464．．．抵靠部

52．．．桿件

560．．．基座

562．．．連接部

564．．．抵靠部

62．．．入光面

64．．．出光面

66．．．凹陷

Claims (10)

1. 一種透鏡厚度測量設備，其改良在於：包括第一基台、第二基台、第一定位件、第二定位件及測量器，第一定位件固定安裝於第一基臺上，第二定位件活動安裝於第二基臺上，第一定位件用於抵頂透鏡入光面及出光面中的一個，第二定位件用於朝向透鏡移動而抵頂透鏡入光面及出光面中的另一個，測量器根據第二定位件的移動距離測出透鏡的厚度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡厚度測量設備，其中第一定位件包括穿設第一基台的桿件及固定於桿件末端的抵靠部，第二定位件包括穿設第二基台的桿件及固定於桿件末端的抵靠部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之透鏡厚度測量設備，其中第一定位件的抵靠部及第二定位件的抵靠部均呈球形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡厚度測量設備，其中還包括固定於第二定位件上的操作段，第二定位件隨著操作段的移動而抵頂透鏡入光面及出光面中的另一個。
5. 如申請專利範圍第4項所述之透鏡厚度測量設備，其中測量器固定於操作段上。
6. 一種透鏡厚度的測量方法，包括：
   提供測量設備，測量設備包括第一基台、第二基台、第一定位件、第二定位件及測量器，第一定位件固定安裝於第一基臺上，第二定位件活動地安裝於第二基臺上；
   將透鏡的入光面及出光面中的一個抵靠在第一定位件上；
   朝向透鏡移動第二定位件，使第二定位件抵靠透鏡的出光面及入光面中的另外一個，此時測量器根據第二定位件的移動距離測出透鏡的厚度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測量方法，其中第一定位件包括抵靠透鏡入光面及出光面其中一個的抵靠部，第二定位件包括抵靠透鏡入光面及出光面其中另一個的抵靠部，透鏡的入光面及出光面均為凹面，第一定位件及第二定位件的抵靠部的曲率半徑小於透鏡入光面及出光面的曲率半徑。
8. 如申請專利範圍第6項所述之測量方法，其中測量設備還包括第三基台，在將透鏡的入光面及出光面中的一個抵靠在第一定位件上的過程中還包括將透鏡放置在第三基臺上的步驟，第一基台、第三基台及第二基台依次排列對齊。
9. 如申請專利範圍第6項所述之測量方法，其中測量設備還包括固定於第二定位件的操作段，第二定位件是通過操作操作段向透鏡移動的。
10. 如申請專利範圍第9項所述之測量方法，其中測量器固定於操作段上。