[发明专利]一种光学镜头的性能测量方法及其检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学镜头的性能测量方法及其检测设备，属于光学系统中的镜头性能检测领域。

背景技术

光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头在工业领域和消费级市场都有着广泛的应用，工业领域涉及机械零件测量、塑料零件测量、玻璃及药用容器测量、电子组件测量等；消费级市场方面,高端影像设备、手机摄像头模组、无人驾驶、安防监控、VR/AR等都是重要的应用领域。作为光学与光电子行业的分支，光学透镜行业具有有着良好的发展前景。

现有技术中的镜头成像性能的检测方法是投影法，通过将标准分辨率板，投影到投影幕上成像，人工读取像分辨率标记，得到镜头成像性能参数。其对光学镜头的具体性能测试的方法是：将明暗线对的分划板在被测物后焦距内侧投影出来，投影到一定距离的投影机构上成像，人工读取投影机构上，能够肉眼分辨清楚的最细的线对是多细的线对。描述线对多细的参数称为空间频率，单位是：线对/毫米。这种方法依赖人眼主观判断，虽然也可以称为定量检测，但是主观影响非常严重，获得镜头成像性能参数的准确性、一致性、重复性不好，生产效率低，可追溯性差，不能满足镜头大量生产时的品质和效率要求。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，设计了本发明，克服现有技术的不足，利用先进的光感系统计算机系统能够有效的对光学镜头性能进行数字化换算，提高光学镜头性能检测的准确性，降低人的主观态度对光学镜头性能的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明公开一种光学镜头的性能检测设备,包括：

检测台，该检测台用于安置光学镜头，使光学镜头置于投影机构所投影的光路上；

投影机构，该投影机构可发出光线通过光学镜头投影在图像采集器成像；

图像采集单元，该图像采集单元包括若干图像采集器，各图像采集器分布于以光学镜头上表面为球心的球面上并均对准光学镜头，并分别录制投影机构经光学镜头投影后的像；

距离调节机构，该距离调节机构用于安置投影机构并调节投影机构与光学镜头之间的距离；

控制运算单元，该控制运算单元控制距离调节机构，并接收各图像采集器的信号输入，以生成用于表达光学镜头性能参数的多个指定的函数曲线；

显示器单元，该显示器单元用于显示函数曲线。

该结构利用多个图像采集器对通过光学镜头采集光源的投影，通过对清晰度的判断和图像的计算处理，能够以数值的形式表达光学镜头的性能参数，进而降低人眼主观判断对光学镜头性能判断的影响，提高光学镜头测试的准确性和客观性。

进一步，还包括支架机构，该支架机构呈笼状并包括有多个沿球面经线分布的轨道架，各轨道架上分别设置可移动的图像采集器，图像采集器可沿球面的经线方向移动并始终指向光学镜头。该支架结构由于轨道架的设计，能够方便于图像采集器的位置调整，提高本结构对不同结构和不同型号镜头测量的兼容性。

进一步，支架机构还包括上连接台和下连接台，多个轨道架连接于上连接台与下连接台之间；图像采集器分为中心视场采集器和边缘视场采集器，中心视场采集器固定在上连接台下侧并竖直指向光学镜头，各边缘视场采集器分别布置于一轨道架上。该结构中，各边缘视场采集器能够独立在轨道架上移动从而方便于图像采集器位置的调整。

进一步,支架机构具有8个轨道架，各轨道架上分别设有沿球面经线方向布置的轨道槽，各轨道架上分别设有沿轨道槽移动的边缘视场采集器。

进一步,还包括基座、支架调节机构和遮光机构，支架调节机构连接于支架机构与基座之间并用于调节支架机构的位置使各图像采集器对准光学镜头；遮光机构为罩于支架结构和基座外的不透光罩。该支架调节机构能够方便于支架机构位置的调整，从而方便于使各图像采集器的位置能够进行微调，保证本结构的通用性和对不同型号镜头、不同视场位置的兼容性，此外，采用统一的基座，有利于提高统一该结构的整体性。

进一步,还包括水平位置调整机构，水平位置调整机构设置于距离调节机构与投影机构之间，并用于调整投影机构的光路方向。通过水平位置调整机构的设计，能够方便于调整投影机构光路，从而更有利于图像采集器对图像的采集效率，减少设备的调试时间。

本发明还包括了一种光学镜头的性能检测方法,包括以下步骤：

步骤1：将若干图像采集器按照希望测试的边缘视场位置分布至以该光学镜头上表面为球心的球面上，并利用图像采集器采集投影机构发出的穿过光学镜头的投影；