[发明专利]一种基于轮廓拟合匹配的紫外光固化制备微透镜装置

摘要

本发明公开一种基于轮廓拟合匹配的紫外光固化制备微透镜装置，包括紫外光源、微控制器、上电极导电玻璃板、下电极导电玻璃板、第一、第二、第三支架台、压控电源、进样器、活塞、推杆电机、步进电机、电机驱动器、第一、第二限位开关、丝杆滑台导轨、滑台、第一、第二显微摄像头、上位机、托片、微透镜样片。采用本发明的技术方案，用于光固化胶在动态固化成形过程中的胶滴面形轮廓拟合匹配检测和批量复制成形制备微透镜，达到半自动化批量生产微透镜，减少人工测量操作的目的，具有制备速度快的特点。

主权项

1.一种基于轮廓拟合匹配的紫外光固化制备微透镜装置，其特征在于，包括紫外光源、微控制器、上电极导电玻璃板、下电极导电玻璃板、第一、第二、第三支架台、压控电源、进样器、活塞、推杆电机、步进电机、电机驱动器、第一、第二限位开关、丝杆滑台导轨、滑台、第一、第二显微摄像头、上位机、托片、微透镜样片，其中，所述紫外光源位于整个装置的正上方，上下电极导电玻璃板安装在紫外光源的正下方，由第一支架台固定使得上电极导电玻璃板和下电极导电玻璃板处于水平状态，压控电源的正、负极分别连接上、下电极导电玻璃板，压控电源的输入端与微控制器相连；所述推杆电机的推进轴与活塞相连，推杆电机、进样器和第一显微摄像头均固定在第二支架台上，第二支架的底端固定于滑台上；步进电机的转动轴与丝杆滑台导轨相连，同时要保持第一显微摄像头和下电极导电玻璃板的高度一致；推杆电机和步进电机分别与电机驱动器相连，电机驱动器和微控制器相连；第一、第二限位开关和电机驱动器相连；所述微透镜样片放置在托片上，托片固定在第三支架台上使其保持水平，第二显微摄像头安装在托片一侧，同样保持第二显微摄像头和托片的高度一致；所述第一、第二显微摄像头均与上位机相连；首先将待复制的微透镜样片放置在托片上，第二显微摄像头采集微透镜样片图像并传输至上位机中，上位机处理微透镜样片轮廓信息，根据轮廓信息计算出微透镜样片的直径、厚度、顶部面形曲率、关键轮廓像素点横纵坐标值，并将微透镜样片的直径、厚度、顶部面形曲率、关键轮廓像素点横纵坐标值发送给微控制器，微控制器接收到信息之后开始控制步进电机转动，同时带动滑台向右移动至预设距离，使进样器和第一显微摄像头到达上下电极导电玻璃板之间，此时微控制器控制推杆电机推进活塞使进样器挤出光固化胶滴，胶滴滴落至下电极导电玻璃板；微控制器DA数模转换引脚接口提供的电压逐渐增大，压控电源输出电压随之逐渐增大，上下电极导电玻璃板之间的电场强度逐渐增大，进一步胶滴的面形也随之改变，此过程中第一显微摄像头实时采集捕捉胶滴轮廓，上位机提取胶滴的相关面形信息并发送至微控制器，所述面形信息包含：微透镜样片的直径、厚度、顶部面形曲率、关键轮廓像素点横纵坐标值，微控制器同步比较该面形信息是否满足微透镜样片的面形信息，当达到匹配拟合度阈值时，微控制器控制电压停止增加，接着微控制器控制开启紫外光源进行胶滴固化，完成单次微透镜制备。