CN105987806A - 一种转折镜头的测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种转折镜头的测试装置包括:一测试光源,测试光源通过转折镜头,形成一转折测试光线;以及一测试识别***,以用于识别转折镜头的测试结果,其中,转折测试光线从转折镜头的侧面投射到测试识别***,通过测试识别***对转折测试光线的识别,获取转折镜头的分辨率、视场角或光轴信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学测试装置及方法,尤其涉及一种应用于各种转折镜头的分辨率、视场角测试方法以及测量各种带棱镜的转折镜头光轴的装置及测试方法。
背景技术
随着三维成像镜头的研发,使用传统测试方法对新型镜头的性能进行检测,变得越来越困难,尤其是对于单独的转折镜头来说。现有的专业的镜头测试普遍采用的是基于Trioptics光学测量***的检测方法,但是这种方法针对的是常规镜头的测试,常规镜头中透镜组呈直线排布,光线从直线型镜头的一端进入,沿着同一方向的另一端射出,其中的光路没有转折过程。在对单独镜头的检测过程中,常规测试方法的设计原理也就是根据直线型光路,没有考虑到光路转折过程,因而,难以对转折光路镜头进行性能指标的测试,如镜头的分辨率、视场角以及光轴。
更具体地,参考图1中的常规镜头10’的测试方法,使用一单狭缝光学***用于检测常规镜头10’中的分辨率与视场角。其中,镜头的分辨率指的是分辨两个邻近点光源的能力,即分辨细微距离的本领,镜头的视场角指的是以镜头为顶点,被测目标的物象可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,如果目标物体超过所述视场角就不会被收在镜头中。所述光学***包括一准直仪20’以及一图像采集器30’,通过所述准直仪20’将单狭缝的像成像到无穷远,由于样品常规镜头10’中的衍射作用,将会导致像质有一定的退化,所述图像采集器30’以用于采集通过样品的狭缝图像,通过傅里叶变换后可以获知常规镜头10’样品的分辨率。然后通过所述准直仪20’的旋转,经过一离轴角21’,将所述旋转仪转动到一预设位置,再将单狭缝的像成像到无穷远,通过常规镜头10’样品后,使用所述图像采集器30’进行采集,对比不同旋转角度图像采集器30’采集到的狭缝图像的高度,可以换算出视场角信息。而所述光学***针对的是直线型镜头,无法实现对转折光路镜头的检测。换句话说,所述图像采集器30’无法有效检测到通过转折光路镜头的狭缝图像,也就无法获知镜头样品的分辨率与视场角。
镜头的实际光轴与其设计值的吻合程度是评价镜头好坏的一个重要指标,其中,镜头的光轴本质是能保持原入射光线方向的性质,在一个理想的透镜***中,光轴是指各球面曲率中心的连线,但是在实际的光学镜头中,多个球面中心很难保证绝对正确地位于同一条直线上,当光轴的偏移量较大时,镜头的光轴无法保持原入射光线的方向,需要及时进行测试矫正,尤其是对转折镜头来说,实际光轴与设计值的吻合度要求更高。一旦镜头光轴偏移量过大,就会大大影响其视场位置,镜头的视场角等性能指标也会受此影响。在转折镜头组装前就对带有透镜的镜头进行光轴的检测是必不可少的一道测试步骤,直接关系到后续成品的质量以及良率,如果镜头的光轴未合格,盲式组装完成去检测视场角、分辨率等一系列指标,视场角的测试可能就会难以通过,这时再进行返修加工就会浪费大量的人力以及物力,增加镜头的制造成本以及生产时间。然而目前没有一种比较简单、有效以及大批量测量镜头光轴的方法,所以,如何克服新型转折镜头在测试过程中的各种难题,也就是如何快速测试新型转折镜头的分辨率、视场角以及光轴成为了本发明所要致力于解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其通过一转折测试光线对各种转折镜头的不同光学性能指标进行有效测试。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其以用于解决各种转折镜头的分辨率、视场角测试以及各种带棱镜的转折镜头光轴测量的问题。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其提供一测试识别***,通过所述测试识别***对所述转折测试光线的识别,获取所述转折镜头的分辨率、视场角或光轴信息。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其中基于一第一测试识别***对一第一转折测试光线的成像识别,得以测试各种所述转折镜头的分辨率能力和视场角。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其中基于一第二测试识别***对一第二转折测试光线的直观识别,得以测量各种带有棱镜的转折镜头的光轴偏移量,从而,快速获取所述转折镜头的实际光轴与设计值间的偏移角度。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其中所述第二测试识别***配合所述第二转折测试光线的操作简便,快捷,适合大批量测量所述转折镜头的光轴。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其中无论是测试转折镜头的分辨率、视场角还是测量其光轴,都不需要复杂地机械制造步骤和装置,也不需要对转折镜头组装后进行检测,得以快速对单个转折镜头进行测试。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其中,当所述第一测试识别***成像测试时,得以根据转折镜头的成像性能,不需要将所述转折镜头准确固定于一图像传感器后才能进行测试,便于对单独的转折镜头进行分辨率与视场角等性能测试,缩短所述转折镜头的测试时间。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其成功提出一个经济有效的方式来解决单狭缝光学***无法测试转折镜头分辨率与视场角的问题,有助于快速测试单独转折镜头的分辨率与视场角等性能指标。
本发明的另一目的在于提供一种转折镜头的测试装置及方法,其简化测试步骤、节省测试时间,有助于提升测试的精密程度和效果。
从而,为了实现以上提到的目的,本发明提供一种转折镜头的测试装置,其包括一测试光源,所述测试光源通过所述转折镜头,形成一转折测试光线;以及一测试识别***,以用于识别所述转折镜头的测试结果,其中,所述转折测试光线从所述转折镜头的侧面投射到所述测试识别***。
根据本发明的一个实施例,所述测试光源面向所述转折镜头的一端,所述测试识别***面向所述转折镜头的另一侧端,适于所述转折测试光线的投射方向。
根据本发明的一个实施例,所述测试装置进一步包括一测试标版,所述测试标版毗邻所述测试光源,面向所述转折镜头,以用于带入测试标版信息于所述转折测试光线。
根据本发明的一个实施例,所述测试光源为一红外光源,所述红外光源设于所述测试标版背侧,以用于透过所述测试标版向所述转折镜头投射红外光。
根据本发明的一个实施例,所述测试识别***包括一图像采集工装以及耦接于所述图像采集工装的一处理器,以用于对通过所述转折镜头的所述转折测试光线成像识别。
根据本发明的一个实施例,所述测试光源设于所述转折镜头的纵向侧,所述图像采集工装设于所述转折镜头的横向侧,得以使光线从所述测试光源纵向进入所述转折镜头,横向投射到所述图像采集工装。
根据本发明的一个实施例,所述测试识别***包括一光轴测试主体,所述光轴测试主体形成一测试腔,以用于放置所述转折镜头;以及一测量结构,所述测量结构设于所述光轴测试主体,以用于在所述光轴测试主体周围均匀地形成一系列测量标度,使得所述转折镜头的光轴通过直观读取的方式测量。
根据本发明的一个实施例,所述测试装置进一步包括一保持装置,所述保持装置包括一镜头保持架以及对齐于所述镜头保持架的一光源保持架,所述镜头保持架以用于安装所述转折镜头,所述光源保持架以用于安装所述光源发射器,适于保持所述镜头中心与光源中心在同一直线上。
根据本发明的一个实施例,所述测试装置进一步包括一标准棱镜,以用于安装在待检测的所述转折镜头的一转折镜筒中,得以使所述转折镜筒中的光线转向,形成所述转折测试光线。
根据本发明的一个实施例,所述测试光源是一激光发射器,以用于发射激光。
根据本发明的一个实施例,所述光轴测试主体有一基座以及从所述基座向上延伸的一测试壁,其中,所述镜头保持架设于所述基座中心,所述光源保持架从所述测试壁向所述镜头保持架延伸,对齐所述镜头保持架。
根据本发明的一个实施例,所述测量结构包括一标识部,所述标识部均匀地设于所述测试壁,以用于在所述测试壁形成一系列测量标度。
根据本发明的一个实施例,所述转折测试光线从激光入射光线的侧向投射到所述测试壁的标识部,得以直观识别所述激光出射光线的对应刻度。
根据本发明的一个实施例,所述测量结构进一步包括多个突出单元以及对应于所述突出单元的多个显示单元,所述突出单元从所述测试壁向所述测试腔延伸,突出于所述测试壁上的其他标识部,其中,所述显示单元间隔地设于所述基座,毗邻各个所述突出单元,以用于显示所述突出单元的测量标度。
根据本发明的一个实施例,所述测量结构有一定位线以及一标准线,所述定位线与标准线对称地设于所述测试壁的突出单元,其中,所述测试光源设于所述定位线,正对于所述标准线,所述标准线得以矫正所述测试光源发射位置。
根据本发明的一个实施例,所述测量结构还有一中心线,所述中心线设于所述测试壁的中心横截面处,以用于确认光线投射位置。
根据本发明的一个实施例,所述显示单元以所述定位线为原点,依次显示所述突出单元刻度为0,30,60,90,120,150,180,210,240,270,300,330。
一种转折镜头的测试方法,所述测试方法包括步骤:
(A)通过一测试光源向所述转折镜头投射光线;
(B)经所述转折镜头形成一转折测试光线;以及
(C)所述转折测试光线从所述转折镜头的侧面投射到一测试识别***,以用于识别所述转折测试光线对所述转折镜头传递的测试性能,获取测试信息。
根据本发明的一个实施例,所述测试方法进一步包括步骤(D):将所述测试光源面向所述转折镜头的一端,将所述测试识别***面向所述转折镜头的另一侧端,适于所述转折测试光线的投射方向。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(A)包括步骤(A.1):所述测试光源透过一测试标版向所述转折镜头投射光线,以用于带入所述测试标版信息于所述转折测试光线。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(C)包括步骤(C.1):通过所述测试识别***对所述转折测试光线成像识别,以用于识别所述转折镜头的分辨率与视场角。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(I)包括步骤(I.1):光线从所述转折镜头的纵向进入,经所述转折镜头的一转光元件转向,从所述转折镜头的横向射出,形成所述转折测试光线。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(C.1)包括步骤:
(C.1.1)所述转折测试光线横向投射到所述测试识别***的一图像采集工装,以用于通过拍摄成像的方式,经由所述转折镜头,采集所述测试标版的图像信息;以及
(C.1.2)所述图像采集工装将所述转折测试光线的图像信息传递于所述测试识别***的一处理器,以用于处理所采集的图像信息,得以获取所述转折镜头的分辨率与视场角的测试结果。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(A)包括步骤(A.a):通过所述测试光源向所述转折镜头投射光线,以用于投射激光于所述转折镜头。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(C)包括步骤(C.a):通过所述测试识别***直观识别所述转折测试光线,得以测量所述转折镜头的光轴。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(A.a)包括步骤:
(A.a.1)将所述测试光源设于一测试壁的定位线上,以用于发射激光;
(A.a.2)将一转折镜筒设于一测试腔的中心处,对齐所述测试光源,适于所述光源中心与所述镜头中在同一直线上;以及
(A.a.3)所述测试光源向所述转折镜头的一转折镜筒中心投射激光;
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(A.a.1)与(A.a.2)之间进一步包括步骤(A.a.4):矫正所述测试光源位置,将所述测试光源从所述定位线向一校准线投射激光,使得所述激光投射到所述校准线的一中心线上,以用于保证所述测试光源的投射方向。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(A.a.2)进一步包括步骤:
(A.a.2.1)安装一标准棱镜于所述转折镜筒;以及
(A.a.2.2)放置带有所述标准棱镜的转折镜筒于一镜头保持架,其中,所述镜头保持架对齐所述测试光源所在的一光源保持架。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(B)包括步骤(B.a):所述测试光源发射的激光从所述转折镜筒的横向进入,经所述转折镜筒的标准棱镜反射转向,从所述转折镜筒的纵向射出,形成所述转折测试光线。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(C.a)包括步骤(C.a.1):所述转折测试光线从激光入射光线的侧向投射到所述测试壁的一标识部,得以直观识别所述激光出射光线的对应刻度。
根据本发明的一个实施例,所述测试方法进一步包括步骤(E):比较所述转折镜筒的设计值与所述标识部的测量值,得出所述转折镜筒的实际光轴偏移量。
附图说明
图1是根据现有技术中的单狭缝光学***透视图。
图2是根据本发明的一个优选实施例的模块示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的测试转折镜头分辨率、视场角的工作透视图。
图4是根据本发明的上述优选实施例的测试转折镜头分辨率、视场角的工作示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的测量转折镜头光轴的***透视图。
图6是根据本发明的上述优选实施例的测量转折镜头光轴的工作示意图。
图7是根据本发明的上述优选实施例的转折镜头测试流程示意图。
图8是根据本发明的上述优选实施例的转折镜头分辨率、视场角测试流程示意图。
图9是根据本发明的上述优选实施例的转折镜头光轴测量流程示意图。
具体实施方式
根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容,本发明的技术方案具体如下文所述。
如图2所示的是应用于测试转折镜头10的光学性能,提供一种转折镜头10的测试装置,所述测试装置包括一测试光源20,所述测试光源20通过所述转折镜头10,形成一转折测试光线200;以及一测试识别***30,40,以用于识别所述转折镜头10的测试结果,其中,所述转折测试光线200穿过所述转折镜头10的一端从另一侧端投射到所述测试识别***30,40,通过对所述转折测试光线200进行分析,得以对各种转折镜头10的不同光学性能指标进行有效测试。
其中,所述转折镜头10是一种新型的三维成像装置,所述转折镜头10包括一转折镜筒11以及一转光元件12,所述转光元件12倾斜设于所述转折镜头10的转折处,以用于将进入所述转折镜筒11中的投射光进行转向,有助于减少所述转折镜头10的厚度。所述转折镜筒11包括一系列的透镜组合,在所述转折镜头10的一端有一射出透镜111,在所述转折镜头10的另一侧端有一聚光透镜组112,换句话说,在所述转折镜筒11的横向设有所述聚光透镜组112,在所述转折镜筒11的纵向设有所述射出透镜111,通过所述转光元件12得以将光线从横向的所述聚光透镜组112进入,再从纵向的所述射出透镜111投射出,或者将光线从纵向的所述射出透镜111进入,再从横向的所述聚光透镜组112投射出。
根据所述转折镜头10设计的转折测试光线200,得以应用于各种转折镜头10的分辨率、视场角测试以及各种带有棱镜的转折镜头10光轴测量,通过所述测试识别***30,40对所述转折测试光线200的识别,获取所述转折镜头10的分辨率、视场角的测试或光轴测量信息,有效解决传统测试技术无法用于新型转折镜头10的测试困难。
所述测试光源20包括一第一测试光源21以及一第二测试光源22,所述第一测试光源21通过所述转折镜头10,形成一第一转折测试光线201,所述第二测试光源22通过所述转折镜头10,形成一第二转折测试光线202。所述识别***包括一第一测试识别***30以及一第二测试识别***40,其中,基于所述第一测试识别***30对所述第一转折测试光线201的成像识别,得以测试其中所述转折镜头10的分辨率和视场角,其中,基于所述第二测试识别***40对所述第二转折测试光线202的直观识别,得以测量各种带有棱镜的转折镜头10的光轴偏移量,从而,快速获取所述转折镜头10的实际光轴与设计值的偏移量。
图3到图4所示的是一种测试转折镜头10分辨率、视场角的装置,所述第一测试光源21配合所述第一测试识别***30,通过拍摄成像的方式获取所述转折镜头10的分辨能力和视场角的指标。所述测试装置进一步包括一测试标版212,所述测试标版212毗邻所述第一测试光源21,面向所述转折镜头10,以用于带入测试标版信息于所述转折测试光线。其中,所述第一测试光源21为一红外光源211,以用于透过所述测试标版212向所述转折镜头10投射红外光211,当测试所述转折镜头10的分辨率和视场角时,所述测试标版212选择的是分辨率标版,其中,所述红外光源211设于所述测试标版212背侧,所述测试标版212面向所述转折镜头10,所述转折镜头10的射出透镜111对准所述测试标版212的中心。所述第一测试识别***30包括一图像采集工装31以及一处理器32,所述图像采集工装31设于所述转折镜头10的侧面,以用于通过直接拍摄地方式,经由所述转折镜头10,采集所述测试标版212的图像,其中,所述图像采集工装31耦接于所述处理器32,所述处理器32以用于对所述图像采集工装31进行监控以及处理所采集的图像,通过数据分析与计算判读,得以获取所述转折镜头10的分辨率与视场角的测试结果。
所述转折镜头10独立地对应于所述图像采集工装31,得以不经过组装直接对单独的转折镜头10进行测试。其中,所述转折镜头10的射出透镜111向上面对所述测试标版212,所述转折镜头10的聚光透镜组112横向面对所述图像采集工装31,也就是说,所述图像采集工装31从所述转折镜头10的横向延伸,所述测试标版212从所述转折镜头10纵向延伸,所述图像采集工装31、转折镜头10以及测试标版212不在同一方向设置,根据所述转折镜头10转折设计,所述图像采集工装31与所述第一测试光源21分别面向所述转折镜头10的转折两侧,而不在同一直线上,得以满足所述转折镜头10的测试需求。
由于所述转折镜头在使用时选择的是红外光发射光线,所述红外光源211以用于发出红外光线,将所述测试标版212的信息带入所述转折镜头10中,通过红外光检测得以适应于所述转折镜头10的使用。所述红外光源211透过所述测试标版212向所述转折镜头10投射红外光211,所述红外光211纵向从所述射出透镜111射入所述转折镜头10,再通过所述转折元件的反射或是折射,改变所述红外光211的投射方向,所述红外光211从纵向投射转为横向投射,经过所述聚合透镜组形成所述转折测试光线200,所述转折测试光线200横向投射到所述图像采集工装31,实现所述转折镜头10对所述测试标版212的拍摄成像,通过对图片进行计算判读,获取所述转折镜头10的分辨率与视场角。
当所述第一测试识别***30成像测试时,得以根据转折镜头10的成像性能,不需要将所述转折镜头10准确固定于一图像传感器后才能进行测试,便于对单独的转折镜头10进行分辨率与视场角等性能测试,缩短所述转折镜头10的测试时间。本发明成功提出一个经济有效的方式来解决单狭缝光学***无法测试转折镜头10分辨率与视场角的问题,有助于快速测试单独转折镜头10的分辨率与视场角等性能指标。
图5所示的是一种转折镜头10的光轴测量装置,包括所述第二测试光源22以及配合所述第二测试光源22的所述第二测试识别***40,通过直观读取的方式获取所述转折镜头10的光轴偏移量。
所述转折镜头10的光轴测量装置包括一光轴测试主体41,所述光轴测试主体41形成一测试腔413,以用于放置所述转折镜头10;一光源发射器42,所述光源发射器42提供第二测试光源22于所述转折镜头10,使得所述测试光源20在所述测试腔413中投射,通过所述转折镜头10形成所述第二转折测试光线202;以及一测量结构43,所述测量结构43设于所述光轴测试主体41的一测试壁412,以用于标识所述第二测试光源22从所述测试腔413的一端到另一端的投射位置,得以通过直观读取的方式测量所述转折镜头10的光轴偏移量。
所述转折镜头10的光轴测量装置进一步包括一保持装置44,所述保持装置44包括一镜头保持架441以及对齐所述镜头保持架441的一光源保持架442,所述镜头保持架441以用于安装所述转折镜头10,所述光源保持架442以用于安装所述光源发射器42,使得所述转折镜头10与所述光源发射器42的中心相对齐。
所述光轴测试主体41呈圆盘结构,所述测试壁412从所述光轴测试主体41的一基座411外缘向上延伸,环形设于所述基座411上。所述测试壁412可以从所述基座411一体延伸,也可以可分离地安装于所述基座411上,通过不同功能的测试壁412与基座411的组合,得以进行各种镜头的不同性能测试,提高所述光轴测试主体41的通用性。
其中,所述光源保持架442设于所述光轴测试主体41的测试壁412上,所述镜头保持架441设于所述基座411的圆心位置,对齐所述光源保持架442,使得从所述光源保持架442中射出的光线穿过所述镜头保持架441的中心线436,也就是说,所述镜头保持架441与光源保持架442在设计上满足光源中心与镜头中心在同一直线上,有助于保证所述第二测试光源22对准所述镜头中心。
所述测量结构43包括一标识部431,所述标识部431均匀地设于所述测试壁412,以用于在所述测试壁412上形成一系列测量标度,得以显示所述第二测试光源22在所述测试腔413中的投射角度;多个突出单元432,所述突出单元432从所述测试壁412上的标识部431间隔地向内延伸;以及对应于所述突出单元432的多个显示单元433,所述显示单元433间隔地设于所述基座411,毗邻各个所述突出单元432,以用于显示所述突出单元432的测量标度,有助于直接读取所述第二测试光源22的投射角度。
所述标识部431具有多条标识线,竖直地设于所述测试壁412的内表面,形成所述预设测量标度,以用于均匀划分所述测试壁412,形成360度角刻度,优选地,每两条标识线代表的度数为6°。其中,所述标识部431设有一定位线434以及一校准线435,所述定位线434与校准线435分别对称地设于所述测试壁412的突出单元432两侧,以所述定位线434为原点0,所述校准线435对应显示单元433刻度为180,也就是说,所述校准线435位于所述定位线434的正对面,所述定位线434与所述校准线435在同一直线上。从所述定位线434开始,按照顺时针方向显示所述突出单元432的测量标度,所述突出单元432对应的显示单元433分别为0,30,60,90,120,150,180,210,240,270,300,330,根据不同的需要也可以显示不同的测量标度。也就是说,每两个突出单元432代表的度数为30°,在每两个突出单元432之间有四条标识线,形成5个测量格,各个测量格代表6°,从0°起算,每30°通过所述突出单元432来突出显示所述测量标度,以用于显示纵截面的尺寸刻度,有助于快速、直观地读取数据。
值得一提的是,在所述测试壁412的中间设有一中心线436,所述中心线436位于所述测试壁412的中心横截面处,以用于判断所述第二测试光源22投射位置的准确性,确保所述第二测试光源22投射于所述中心线436处,而不偏离所述中心线436,从而,有效读取所述第二测试光源22的投射角度。
所述光源保持架442设于所述定位线434处,所述镜头保持架441设于所述定位线434与校准线435之间的中心位置,其中,所述光源保持架442之间有一预设间隔,所述预设间隔以用于保持所述光源发射器42,所述光源发射器42穿过所述测试壁412,安装于所述定位线434处的光源保持架442,得以使所述光源发射器42对齐所述镜头保持架441,面向所述校准线435。
所测镜头可以是直线型镜头,所述直线型镜头是指所有透镜都在同一直线方向,也可以是转折镜头10,当对带有棱镜的各种转折镜头10进行检测时,实际检测的是带有射出透镜111与聚光透镜组112的转折镜筒11,所述转折镜头10的转光元件12选择的标准棱镜121,得以单独对所述转折镜筒11的光轴进行测量,比较所述转折镜筒11中的透镜光轴与设计值的重合性。
所述标准棱镜121在测试时,安装于所述转折镜筒11中,作为转光元件12来模拟所述转折镜头10在实际应用中的转折光线,以用于对单独转折镜筒11的光轴测量。
所述光源发射器42可以选择的是激光发射器、激光二极管等,以用于发射激光221,作为光轴测量的测试光源20,本实施例中选择的是激光发射器。其中,所述光源发射器42安装于所述光源保持架442中间,也就是所述定位线434的中间,所述光源发射器42发射的激光221得以通过所述镜头保持架441的中心线436投射到所述校准线435上,当所述镜头保持架441上放置带有所述标准棱镜121的转折镜筒11时,所述激光221得以通过所述转折镜筒11的中心线436以及所述标准棱镜121的反射而侧向投射,形成所述转折测试光线200,即转折测试激光221以一定的转折角度投射到所述测试壁412的标识部431上,所述转折角度决定于所述光轴的所在位置以及所述转光元件12对光线的反射角度。
在进行所述转折镜筒11的光轴测量之前,需要先对所述测试主体进行矫正,确保激光221从0刻度位置打出的光线,最终投射到正对面的180刻度位置,同时,激光221的纵截面方向也刚好在所述中心线436上,有助于提高光轴测试的准确性。
对所述转折镜筒11进行光轴测量时,将所述标准棱镜121安装到所需测试的转折镜筒11上,再将所述转折镜筒11放置在所述测试腔413中心的镜头保持架441上。将所述光源发射器42对准所述转折镜筒11,向所述转折镜筒11的一端发射所述第二测试光源22,所述第二测试光源22通过所述转折镜筒11中的标准棱镜121,形成所述转折测试激光221,所述转折测试激光221经过所述标准棱镜121的反射,从所述转折镜筒11的另一侧端向外投射,将所述转折测试激光221投射到所述测试壁412上的标识部431,直观读出所述转折测试激光221所对应的刻度,与设计值进行比较,即可得出所述转折镜筒11的实际光轴的二维偏移量。
换句话说,所述光源发射器42向所述转折镜筒11的聚光透镜组112投射横向光线,通过所述标准棱镜121的反射,形成的所述第二转折测试光线202从所述转折镜筒11的射出透镜111纵向投射,投射到所述测试壁412侧面的90或270刻度方向的侧向位置,也就是0到180两侧的侧向位置,进而确定所述第二转折测试光线202的投射角度,从而,得以快速获取所述转折镜筒11的实际光轴偏移量,如果不达标,需将所述转折镜筒11进行返修,确保所述转折镜头10成品的质量达标,其中所述第二测试识别***40配合所述第二转折测试光线202的操作简便,快捷,适合大批量测量所述转折镜头10的光轴。
其中无论是测试转折镜头10的分辨率、视场角还是测量其光轴,都不需要复杂地机械制造步骤和装置,也不需要对转折镜头10组装后进行检测,得以快速对单个转折镜头10进行测试。从而,有效简化测试步骤、节省测试时间,有助于提升测试的精密程度和效果。
一种转折镜头10的测试方法,所述测试方法包括步骤:
(A)通过一测试光源20向所述转折镜头10投射光线;
(B)经所述转折镜头10形成一转折测试光线200;以及
(C)所述转折测试光线200从所述转折镜头10的侧面投射到一测试识别***30,40,以用于识别所述转折测试光线200对所述转折镜头10传递的测试性能,获取测试信息。
其中,所述测试方法进一步包括步骤(D):将所述测试光源20面向所述转折镜头10的一端,将所述测试识别***30,40面向所述转折镜头10的另一侧端,适于所述转折测试光线200的投射方向。
其中,所述步骤(A)包括步骤(A.1):所述测试光源20透过一测试标版212向所述转折镜头10投射光线,以用于带入所述测试标版212信息于所述转折测试光线200。
其中,所述步骤(C)包括步骤(C.1):通过所述测试识别***30对所述转折测试光线200成像识别,以用于识别所述转折镜头10的分辨率与视场角。
其中,所述步骤(B)包括步骤(B.1):光线从所述转折镜头10的纵向进入,经所述转折镜头10的一转光元件12转向,从所述转折镜头10的横向射出,形成所述转折测试光线200。
其中,所述步骤(C.1)包括步骤:
(C.1.1)所述转折测试光线200横向投射到所述测试识别***30的一图像采集工装31,以用于通过拍摄成像的方式,经由所述转折镜头10,采集所述测试标版212的图像信息;以及
(C.1.2)所述图像采集工装31将所述转折测试光线200的图像信息传递于所述测试识别***30的一处理器32,以用于处理所采集的图像信息,得以获取所述转折镜头10的分辨率与视场角的测试结果。
其中,所述步骤(A)包括步骤(A.a):通过所述测试光源20向所述转折镜头10投射光线,以用于投射激光221于所述转折镜头10。
其中,所述步骤(C)包括步骤(C.a):通过所述测试识别***40直观识别所述转折测试光线200,得以测量所述转折镜头10的光轴。
其中,所述步骤(A.a)包括步骤:
(A.a.1)将所述测试光源20设于一测试壁412的定位线434上,以用于发射激光221;
(A.a.2)将一转折镜筒11设于一测试腔413的中心处,对齐所述测试光源20,适于所述光源中心与所述镜头中在同一直线上;以及
(A.a.3)所述测试光源20向所述转折镜头10的一转折镜筒11中心投射激光221;
其中,在所述步骤(A.a.1)与(A.a.2)之间进一步包括步骤(A.a.4):矫正所述测试光源20位置,将所述测试光源20从所述定位线434向一校准线435投射激光221,使得所述激光221投射到所述校准线435的一中心线436上,以用于保证所述测试光源20的投射方向。
其中,所述步骤(A.a.2)进一步包括步骤:
(A.a.2.1)安装一标准棱镜121于所述转折镜筒11;以及
(A.a.2.2)放置带有所述标准棱镜121的转折镜筒11于一镜头保持架441,其中,所述镜头保持架441对齐所述测试光源20所在的一光源保持架442。
其中,所述步骤(B)包括步骤(B.a):所述测试光源20发射的激光221从所述转折镜筒11的横向进入,经所述转折镜筒11的标准棱镜121反射转向,从所述转折镜筒11的纵向射出,形成所述转折测试光线200。
其中,所述步骤(C.a)包括步骤(C.a.1):所述转折测试光线200从激光221入射光线的侧向投射到所述测试壁412的一标识部431,得以直观识别所述激光221出射光线的对应刻度。
其中,所述测试方法进一步包括步骤(E):比较所述转折镜筒11的设计值与所述标识部431的测量值,得出所述转折镜筒11的实际光轴偏移量。
本发明提供的一种转折镜头10的光轴测量装置的制造方法,其包括步骤:
(h)提供一光轴测试主体41;
(i)将一测量结构43设于所述光轴测试主体41,以用于在所述光轴测试主体41周围均匀地形成一系列测量标度;
(j)将一镜头保持架441设于所述光轴测试主体41的中心,以用于安装所述转折镜头10;以及
(k)将一光源保持架442设于所述光轴测试主体41的一测试壁412,对齐所述镜头保持架441,以用于安装一光源发射器42,使得所述光源中心与镜头中心保持在同一直线上。
其中,所述步骤(h)包括步骤(h.1):将所述测试壁412从所述光轴测试主体41的一基座411向上延伸,形成一测试腔413,以用于安装所述转折镜头10以及投射光线于其中。
其中,所述步骤(i)包括步骤:
(i.1)将所述测量结构43的一标识部431均匀地设于所述测试壁412上;
(i.2)将多个突出单元432从所述测试壁412向所述测试腔413延伸,突出于所述测试壁412上的其余标识部431;以及
(i.3)将多个显示单元433间隔地设于所述基座411,对应于各个所述突出单元432,以用于显示所述突出单元432的测量标度。
其中,所述步骤(i)进一步包括步骤(i.4);将一中心线436设于所述测试壁412的中心横截面处,以用于确认光线投射位置。
其中,所述步骤(i.2)包括步骤:
(i.2.1)标定所述测试壁412上对称的一对突出单元432分别为一定位线434以及一校准线435;以及
(i.2.2)将所述光源发射器42设于所述定位线434处,以用于发射激光221,其中,所述校准线435以用于矫正所述光源发射器42的发射位置。
上述内容为本发明的具体实施例的例举,对于其中未详尽描述的设备和结构,应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用,仅为本发明技术方案的列举,并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本发明权利要求书及说明书所公开的范围。
Claims (31)
1.一种转折镜头的测试装置,其特征在于,包括:一测试光源,所述测试光源通过所述转折镜头,形成一转折测试光线;以及一测试识别***,以用于识别所述转折镜头的测试结果,其中,所述转折测试光线从所述转折镜头的侧面投射到所述测试识别***。
2.根据权利要求1所述的转折镜头的测试装置,所述测试光源面向所述转折镜头的一端,所述测试识别***面向所述转折镜头的另一侧端,适于所述转折测试光线的投射方向。
3.根据权利要求2所述的转折镜头的测试装置,其进一步包括一测试标版,所述测试标版毗邻所述测试光源,面向所述转折镜头,以用于带入测试标版信息于所述转折测试光线。
4.根据权利要求3所述的转折镜头的测试装置,所述测试光源为一红外光源,所述红外光源设于所述测试标版背侧,以用于透过所述测试标版向所述转折镜头投射红外光。
5.根据权利要求2到4中任一所述的转折镜头的测试装置,所述测试识别***包括一图像采集工装以及耦接于所述图像采集工装的一处理器,以用于对通过所述转折镜头的所述转折测试光线成像识别。
6.根据权利要求5所述的转折镜头的测试装置,所述测试光源设于所述转折镜头的纵向侧,所述图像采集工装设于所述转折镜头的横向侧,得以使光线从所述测试光源纵向进入所述转折镜头,横向投射到所述图像采集工装。
7.根据权利要求2所述的转折镜头的测试装置,所述测试识别***包括一光轴测试主体,所述光轴测试主体形成一测试腔,以用于放置所述转折镜头;以及一测量结构,所述测量结构设于所述光轴测试主体,以用于在所述光轴测试主体周围均匀地形成一系列测量标度,使得所述转折镜头的光轴通过直观读取的方式测量。
8.根据权利要求7所述的转折镜头的测试装置,其进一步包括一保持装置,所述保持装置包括一镜头保持架以及对齐于所述镜头保持架的一光源保持架,所述镜头保持架以用于安装所述转折镜头,所述光源保持架以用于安装所述光源发射器,适于保持所述镜头中心与光源中心在同一直线上。
9.根据权利要求8所述的转折镜头的测试装置,其进一步包括一标准棱镜,以用于安装在待检测的所述转折镜头的一转折镜筒中,得以使所述转折镜筒中的光线转向,形成所述转折测试光线。
10.根据权利要求1,2或9中任一所述的转折镜头的测试装置,所述测试光源是一激光发射器,以用于发射激光。
11.根据权利要求10所述的转折镜头的测试装置,所述光轴测试主体有一基座以及从所述基座向上延伸的一测试壁,其中,所述镜头保持架设于所述基座中心,所述光源保持架从所述测试壁向所述镜头保持架延伸,对齐所述镜头保持架。
12.根据权利要求11所述的转折镜头的测试装置,所述测量结构包括一标识部,所述标识部均匀地设于所述测试壁,以用于在所述测试壁形成一系列测量标度。
13.根据权利要求12所述的转折镜头的测试装置,所述转折测试光线从激光入射光线的侧向投射到所述测试壁的标识部,得以直观识别所述激光出射光线的对应刻度。
14.根据权利要求13所述的测试装置,所述测量结构进一步包括多个突出单元以及对应于所述突出单元的多个显示单元,所述突出单元从所述测试壁向所述测试腔延伸,突出于所述测试壁上的其他标识部,其中,所述显示单元间隔地设于所述基座,毗邻各个所述突出单元,以用于显示所述突出单元的测量标度。
15.根据权利要求14所述的测试装置,所述测量结构有一定位线以及一标准线,所述定位线与标准线对称地设于所述测试壁的突出单元,其中,所述测试光源设于所述定位线,正对于所述标准线,所述标准线得以矫正所述测试光源发射位置。
16.根据权利要求15所述的测试装置,所述测量结构还有一中心线,所述中心线设于所述测试壁的中心横截面处,以用于确认光线投射位置。
17.根据权利要求16所述的测试装置,所述显示单元以所述定位线为原点,依次显示所述突出单元刻度为0,30,60,90,120,150,180,210,240,270,300,330。
18.一种转折镜头的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括步骤:
(A)通过一测试光源向所述转折镜头投射光线;
(B)经所述转折镜头形成一转折测试光线;以及
(C)所述转折测试光线从所述转折镜头的侧面投射到一测试识别***,以用于识别所述转折测试光线对所述转折镜头传递的测试性能,获取测试信息。
19.根据权利要求18所述的测试方法,其进一步包括步骤(D):将所述测试光源面向所述转折镜头的一端,将所述测试识别***面向所述转折镜头的另一侧端,适于所述转折测试光线的投射方向。
20.根据权利要求19所述的测试方法,所述步骤(A)包括步骤(A.1):所述测试光源透过一测试标版向所述转折镜头投射光线,以用于带入所述测试标版信息于所述转折测试光线。
21.根据权利要求20所述的测试方法,所述步骤(C)包括步骤(C.1):通过所述测试识别***对所述转折测试光线成像识别,以用于识别所述转折镜头的分辨率与视场角。
22.根据权利要求18到21中任一所述的测试方法,所述步骤(B)包括步骤(B.1):光线从所述转折镜头的纵向进入,经所述转折镜头的一转光元件转向,从所述转折镜头的横向射出,形成所述转折测试光线。
23.根据权利要求22所述的测试方法,所述步骤(C.1)包括步骤:
(C.1.1)所述转折测试光线横向投射到所述测试识别***的一图像采集工装,以用于通过拍摄成像的方式,经由所述转折镜头,采集所述测试标版的图像信息;以及
(C.1.2)所述图像采集工装将所述转折测试光线的图像信息传递于所述测试识别***的一处理器,以用于处理所采集的图像信息,得以获取所述转折镜头的分辨率与视场角的测试结果。
24.根据权利要求18所述的测试方法,所述步骤(A)包括步骤(A.a):通过所述测试光源向所述转折镜头投射光线,以用于投射激光于所述转折镜头。
25.根据权利要求24所述的测试方法,所述步骤(C)包括步骤(C.a):通过所述测试识别***直观识别所述转折测试光线,得以测量所述转折镜头的光轴。
26.根据权利要求25所述的测试方法,所述步骤(A.a)包括步骤:
(A.a.1)将所述测试光源设于一测试壁的定位线上,以用于发射激光;
(A.a.2)将一转折镜筒设于一测试腔的中心处,对齐所述测试光源,适于所述光源中心与所述镜头中在同一直线上;以及
(A.a.3)所述测试光源向所述转折镜头的一转折镜筒中心投射激光。
27.根据权利要求26所述的测试方法,在所述步骤(A.a.1)与(A.a.2)之间进一步包括步骤(A.a.4):矫正所述测试光源位置,将所述测试光源从所述定位线向一校准线投射激光,使得所述激光投射到所述校准线的一中心线上,以用于保证所述测试光源的投射方向。
28.根据权利要求27所述的测试方法,所述步骤(A.a.2)进一步包括步骤:
(A.a.2.1)安装一标准棱镜于所述转折镜筒;以及
(A.a.2.2)放置带有所述标准棱镜的转折镜筒于一镜头保持架,其中,所述镜头保持架对齐所述测试光源所在的一光源保持架。
29.根据权利要求24到28中任一所述的测试方法,所述步骤(B)包括步骤(B.a):所述测试光源发射的激光从所述转折镜筒的横向进入,经所述转折镜筒的标准棱镜反射转 向,从所述转折镜筒的纵向射出,形成所述转折测试光线。
30.根据权利要求29所述的测试方法,所述步骤(C.a)包括步骤(C.a.1):所述转折测试光线从激光入射光线的侧向投射到所述测试壁的一标识部,得以直观识别所述激光出射光线的对应刻度。
31.根据权利要求30所述的测试方法,其进一步包括步骤(E):比较所述转折镜筒的设计值与所述标识部的测量值,得出所述转折镜筒的实际光轴偏移量。
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