[发明专利]一种快速自动测焦装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明数据测量焦距领域，特别涉及一种适用于投影机镜头、摄像相机镜头、手机镜头、激光光学镜头等各类光学组件的生产测试中的一种快速自动测焦装置及测量方法。

背景技术

焦距是光学系统最重要的参数之一。在现代光学镜头的生产测试中需要测量工具越来越智能化：高效，快速和高精度。传统方法是手工测量，如放大率法、精密测角法、二次成像法等测量工作量大，调整复杂，测量过程繁琐，对测量环境要求高。而现代高精度焦距测量仪具有体积大，测量条件苛刻，功耗高，价格不菲等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种快速自动测焦装置及测量方法，本测焦装置利用模糊的像点即可测定被测透镜的焦距，能克服传统测焦方法的缺陷，不仅操作简单，易于实现且具有测量方法简单易行、可靠性高等特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种快速自动测焦装置，包括配有均匀电阻的导轨和安装在导轨上的底座，底座通过固定按钮固定在导轨上，底座上安装有支架，快速自动测焦装置还包括处理器MCU、采样模块和A/D转换模块，所述底座包括第一底座、第二底座、第三底座和第四底座，所述第一底座的支架上端安装有激光源，所述第二底座的支架上端安放透镜，所述第三底座的支架上端安装有光屏，所述第四底座的支架上端安装有拍照设备；所述拍照设备通过数据线与处理器MCU连接，所述采样模块采集导轨上的均匀电阻丝的变化值，通过A/D转换模块与处理器MCU连接。

其中安放在第二底座的支架上端透镜可以为各种不同尺寸的透镜。

更进一步的，所述激光源内含有两束距离为10-100mm的激光，两束激光的距离可以根据透镜的大小进行设定。

更进一步的，所述安装在底座上的支架带有自由调节高度的可调旋钮。

更进一步的，所述第一底座及第四底座与导轨上的均匀电阻绝缘，所述第二底座及第三底座与导轨上的均匀电阻接通。

更进一步的，所述透镜支架为可调透镜支架，用于放置不同直径的透镜。

更进一步的，所述光屏为透明光屏，所述光屏与拍照设备间的距离是固定，该固定距离使得拍照设备的视角能覆盖整个光屏并能接收到清晰的像。

更进一步的，所述光屏、拍照设备、数据线和处理器MCU为固定封装设备；所述处理器MCU还连接有显示屏。

本发明的又提出一种应用于所述快速自动测焦装置的测量方法，包括以下步骤：

1）采用激光源内的两束激光垂直透过透镜，激光经透镜折射后在光屏上形成两个像点；

2）启动自动测焦装置，采样模块采集透镜与光屏的距离值，并通过A/D转换模块后传输至处理器MCU，采用拍照设备拍摄光屏上的两个像点并通过数据线传输至处理器MCU；

3）处理器MCU处理获得步骤1）光屏上两个像点的距离以及透镜焦距，并通过显示屏显示透镜的焦距值。

所述步骤2）中的采样模块采集透镜与光屏的距离值是通过采样模块采集第二底座与第三底座间的均匀电阻阻值，将电阻阻值换算成长度值。

所述步骤3）中透镜的焦距f：

当光屏与透镜的距离大于透镜焦距：

当光屏与透镜的距离小于透镜焦距：

当光屏与透镜的距离等于透镜焦距：f=v

其中：f为透镜（7）焦距，v为透镜（7）与光屏（8）间的距离，h为两束激光间的距离，a为光屏上两像点中心间的距离；

a=u′-f′f′*D′E′;]]>

式中：u'为光屏（8）与拍照设备（9）间的距离，f为拍照设备（9）的焦距，D'E'为拍照设备（9）拍摄成像的两个光斑中心的距离。