[发明专利]虚像检测方法及检测系统

说明书

本发明提供了一种虚像检测方法，包括在虚像的反向延长线上依次放置探测镜头和图像传感器，其中，所述虚像的图像经过所述探测镜头后被所述图像传感器接收；沿着光轴移动所述图像传感器以确定出在所述虚像的解像力最佳时所述探测镜头的后焦值；以及根据所述探测镜头的后焦值与所述探测镜头在成像时的物距的对应关系，计算出在所述虚像的解像力最佳时所述探测镜头的成像距离，作为所述虚像的成像距离。本发明还提供了相应的虚像检测系统。本发明具有测试精度高、可重复性好、不受测试人员主观影响等优势。

技术领域

本发明涉及光学系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种光学系统中的虚像检测解决方案。

背景技术

由物点发出的光线，经光学系统的折射或反射，有时会形成发散的折射或反射光线，这些折射或反射光线的反向延长线的交点形成该物点的虚像点，其集合形成物体的虚像。

光学系统中，有时需要对虚像进行成像。然而，虚像虽然能用眼睛直接观看，但不能直接用光屏接收，因此光学系统对虚像的成像指标的检测存在较大的困难。

目前对于光学系统对虚像的解像力、成像距离、成像大小等检测一般采用人工肉眼检测的方法，这种方法存在测试精度低、可重复性差、主观因素影响大、易受背景干扰等缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种能够克服现有技术的上述至少一个缺陷的虚像检测的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种虚像检测方法，包括下列步骤：

在虚像的反向延长线上依次放置探测镜头和图像传感器，使虚像图像经过所述探测镜头后正好被所述图像传感器接收；

沿着光轴移动所述图像传感器，找到虚像解像力最佳的位置并获得所述探测镜头此时的后焦值；以及

根据所述探测镜头的后焦值和物距的对应关系，得出所述探测镜头此时的成像距离并将其作为虚像成像距离。

其中，所述找到虚像解像力最佳位置的步骤中，还包括在形成所述虚像的图像源上设置解像力测试标靶，并利用所述解像力测试标靶来寻找虚像解像力最佳位置。

其中，所述找到虚像解像力最佳位置的步骤中，还包括测出虚像解像力最佳位置下的解像力。

其中，所述虚像检测方法还包括：根据所述图像传感器中图像的尺寸、所述探测镜头的焦距以及虚像成像距离，基于三角关系计算出虚像成像尺寸。

其中，虚像成像尺寸等于所述虚像成像距离与所述探测镜头焦距的比值乘以所述图像传感器中图像的尺寸。

其中，虚像的长度等于所述虚像成像距离与所述探测镜头焦距的比值乘以所述图像传感器中图像的长度；虚像的宽度等于所述虚像成像距离与所述探测镜头焦距的比值乘以所述图像传感器中图像的宽度。

其中，所述找到虚像解像力最佳位置的步骤中，虚像解像力最佳位置下的后焦值基于预先标定的图像传感器位置与探测镜头位置的对应关系，根据使虚像解像力最佳的图像传感器位置得出。

其中，所述使虚像解像力最佳的图像传感器位置是图像传感器在光轴上的位置。

其中，所述探测镜头后焦值与物距(指探测镜头在成像时的物距)的对应关系根据预先标定或者根据探测镜头的出厂测试得出。对于给定的探测镜头，可以通过对实物进行成像，来得到在不同物距下成像时探测镜头的后焦值，从而获得该探测镜头的后焦值与物距的对应关系。探测镜头的后焦和物距理论上有一个对应关系，但是由于每个镜头实际生产过程中的差异，机械后焦会有不同。对于每颗镜头，标定该镜头的实际机械后焦和理论机械后焦的差值，再结合光学理论即可得到探测镜头后焦值与物距的对应关系。

其中，后焦为机械后焦，机械后焦是指镜头机械后端面到像面的距离。

其中，探测镜头的焦距是指光学系统的像方主点到主焦点之间的距离。