CN111122439A

CN111122439A - 检测光学镜组的质量的设备与方法

Info

Publication number: CN111122439A
Application number: CN202010036144.8A
Authority: CN
Inventors: 谈智伟; 吴宗颖
Original assignee: Yirui Industrial Co ltd
Current assignee: Yirui Industrial Co ltd
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-05-08

Abstract

一种检测光学镜组的质量的设备与方法。所述设备具有波前传感器、波前修正组件以及镜组测量组件。所述波前传感器可测量第一镜片组件的第一波前，以使波前修正组件根据第一波前产生第一模拟波前。镜组测量组件可根据第一模拟波前与第二镜片组件信息获得镜组波前以知悉光学镜组的质量。本发明所述的设备与方法可提升检测光学镜组质量的效率并降低成本。

Description

检测光学镜组的质量的设备与方法

技术领域

本发明关于一种检测光学镜组的质量的设备与方法，尤其指一种通过波前传感器与波形修正组件生成第一模拟波前，并通过镜组测量组件根据第一模拟波前与第二镜片组件信息以知悉光学镜组的质量的设备与方法。

背景技术

现今的手机与相机镜头通常由多个镜片组合而成(例如，由七片镜片组合而成)，常见的镜头检测方法通常需要测得每片镜片或需要测得多片镜片组合在一块的实际波前，以了解整组镜头质量的优劣。因为镜头检测设备需要一步步地作动以测量所有镜片或其组合的质量，故传统镜头检测方法相当耗时。

发明内容

因此，为了克服昔知技术的不足之处，本发明实施例提供一种检测光学镜组的质量的设备与方法。所述设备具有波前传感器、波形修正组件以及镜组测量组件。波前传感器可测量光学镜组中的第一镜片组件的第一波前，接着，波形修正组件可模拟出与第一波前具有相同波形的第一模拟波前，最后，镜组测量组件可结合第一模拟波前与光学镜组的第二镜片组件信息以知悉镜组的质量，其中第二镜片组件信息可以是第二波前或是第二模拟波前。一般而言，光学镜组包括多个相同或不同的镜片，而镜片的模具可以是一模十六穴，即，十六穴可分别产制十六个不同的镜片，其中在模具的同一个穴可生产多片彼此近似的镜片。所述方法仅需一次性的对每一个穴所生产的其中一片镜片测量并模拟它的波前(或者，一次性的对多个穴所个别生产的一片镜片的镜片组合测得并仿真波前)，即可利用模拟波前搭配部分镜片的实际波前，或是利用多个模拟波前的排列组合来知悉整组镜头的波前，以判断光学镜组的质量，即，所述方法无须测量模具中的每一个穴所生产的每一片镜片，而是取得每一个穴所生产的一片镜片的模拟波前以替代同一个穴所生产的每一片镜片的实际波前，来进一步知悉光学镜组的质量，以此节省检测光学镜组所耗费的时间并降低工作成本。

基于前述目的的至少其中之一，本发明实施例提供一种检测光学镜组的质量的方法，其具有三个步骤。步骤A是通过波前传感器(wavefront sensor)测量第一镜片组件的第一波前，其中第一镜片组件是由一个或多个第一镜片组成。步骤B是通过波形修正组件并根据第一波前生成第一模拟波前，其中第一模拟波前的波形是模拟第一波前的波形。步骤C是根据第一模拟波前以及第二镜片组件的第二镜片组件信息获得镜组波前以知悉光学镜组的质量，其中第二镜片组件由一个或多个第二镜片组成，以及第二镜片组件信息为第二波前或根据第二波前生成的第二模拟波前。

可选地，在所述步骤C中，第二波前是测量第二镜片组件整体的波前的波形，或通过测量第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前的波形。

可选地，在所述步骤C中，第二模拟波前的波形是模拟第二镜片组件整体的波前所生成，或模拟第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前所生成。

可选地，在所述步骤B中，波形修正组件为变形镜(mirror)。

可选地，所述变形镜为分立表面变形镜或连续表面变形镜。

可选地，所述光学镜组为手机镜头或相机镜头。

可选地，所述光学镜组是由七片镜片组成。

基于前述目的的至少其中之一，本发明实施例提供一种检测光学镜组的质量的设备，其包括波前传感器、波形修正组件以及镜组测量组件。所述波前传感器用以测量第一镜片组件的第一波前，其中第一镜片组件由一个或多个第一镜片组成。所述波形修正组件是根据第一波前生成第一模拟波前，其中第一模拟波前的波形是模拟第一波前的波形。所述镜组测量组件是根据第一模拟波前以及第二镜片组件的第二镜片组件信息获得镜组波前以知悉光学镜组的质量，其中第二镜片组件由一个或多个第二镜片组成，以及第二镜片组件信息为第二波前或根据第二波前生成的第二模拟波前。

可选地，所述波形修正组件为变形镜。

可选地，所述变形镜为分立表面变形镜或连续表面变形镜。

简言之，本发明实施例提供的检测光学镜组的质量的设备与方法毋须检测模具生产的所有镜片，仅需检测模具中的每一个穴所生产的其中一片镜片或其组合的波前，即可通过模拟的方式达成镜头检测的目的，故于对镜头检测有需求的各种市场(例如，相机光学镜头市场、屏下指纹辨识的光学镜头市场或其他光学镜头市场)具有优势。

附图说明

图1是本发明实施例的产生第一模拟波前的步骤流程示意图。

图2A是本发明实施例的产生光学镜组的镜组波前的步骤流程示意图。

图2B是本发明另一个实施例的产生光学镜组的镜组波前的步骤流程示意图。

图3是本发明实施例的检测光学镜组的质量的方法的步骤流程图。

其中，附图标记：

1 第一模拟波前 101 第一镜片组件

102 波前传感器 103 第一波前

104 波形修正组件 105 镜组测量台

106 处理器 2 镜组波前

201 第二波前 202 第二模拟波前

S1、S2、S3A、S3B、S301～S303 步骤

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后。

本发明实施例提供一种检测光学镜组的质量的设备与方法。所述设备具有波前传感器、波形修正组件与镜组测量组件。当即将检测镜组的质量时(镜组包括多个镜片，且可以至少分成第一镜片组件与第二镜片组件)，波前传感器可测量第一镜片组件的第一波前。接着，波形修正组件可根据第一波前提供出一个与第一波前有相同波形的第一模拟波前。最后，镜组测量组件可进一步根据第一模拟波前与第二镜片组件信息以获得光学镜组整体的镜组波前，并以此知悉光学镜组的质量，其中第二镜片组件信息可以是第二波前或是与第二波前有相同波形的第二模拟波前。一般而言，镜片的模具具有多个穴，用以产制多个镜片，其中由同一个穴所生产的镜片彼此差异不大，故在本发明中，是将同一个穴所生产的镜片的每一个所具有的波形视为彼此相同。本发明提供的检测方法为，仅须一次性地测得镜片模具的多个穴个别生产的个别其中一片镜片的波前，或一次性地测得来自相同或不同穴的多片镜片组合在一起后的波前，并通过波形修正组件模拟出与前述波前具有相同波形的模拟波前，最后，通过镜组测量组件以偕同第二镜片组件的第二波前或第二模拟波前获得镜组波前，即，本发明所述的检测方法只需要对模具的每一个穴所个别生产的其中一片镜片(或来自相同或不同穴的镜片的组合)进行检测，后续以模拟波前的方式取代实际检测镜片所测得的波前，即可节省检测时间。

对一个具有多片镜片的光学镜组(例如，由七片镜片组成的手机或相机镜头)进行检测时，多片镜片可被分成至少两个群组，于本发明实施例中，光学镜组的镜片被分成第一镜片组件以及第二镜片组件，但本发明不限定镜片的群组的数量，且不限定第一镜片组件与第二镜片组件所个别具有的第一镜片与第二镜片的数量。首先，请参照图1，图1是本发明实施例的产生第一模拟波前的步骤流程示意图。如图1的步骤S1所示，波前传感器102可测得第一镜片组件101的第一波前103，其中第一镜片组件101可以由一个或多个第一镜片组合而成。当第一镜片组件具有多个第一镜片时，第一波前103可以是测量第一镜片组件整体的波前所获得的波形(即，第一镜片组件里的所有镜片组合后所共同提供的波前的波形)。接着，如图1的步骤S2所示，波形修正组件104可根据第一波前103以模拟并提供第一模拟波前1，其中第一模拟波前1的波形与第一波前103的波形相同。所述波形修正组件104可以是变形镜，且不限定为分立表面变形镜、连续表面变形镜或任何可调整波形的组件或变形镜。所述变形镜又称为变形反射镜或是波前校正器，是利用其多个单元偕同改变波形，其中多个单元的每一者个别具有独立的控制器。在本发明实施例中，变形镜利用其多个单元模拟并提供第一模拟波前。

接着，第一模拟波前与第二镜片组件信息(例如，第二波前或第二模拟波前)可共同通过镜组测量组件以检测光学镜组的镜组波前，并知悉光学镜组的质量。请参照图2A与图2B，图2A是本发明实施例的产生光学镜组的镜组波前的步骤流程示意图，以及图2B是本发明另一个实施例的产生光学镜组的镜组波前的步骤流程示意图。如图2A的步骤S3A所示，作为镜组测量组件的镜组测量设备105可根据第一模拟波前1与第二镜片组件实际的第二波前201以获得镜组波前2，其中第二镜片组件可以具有一个或多个第二镜片。再者，当第二镜片组件具有多个第二镜片时，第二波前201可以是测量第二镜片组件整体的波前所获得的波形(即，第二镜片组件里的所有镜片组合后所共同提供的波前的波形)，或者，第二波前201也可以是第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前的波形(即，第二镜片组件里的所有镜片的每一者分别提供的各自的波前的波形)。当第二波前为第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前的波形时，第一模拟波前可偕同其中之一第二波前通过镜组测量组件(镜组测量设备)获得一个预镜组波前，再依序与其他第二波前通过镜组测量组件获得最终的镜组波前，或者多个第二镜片的多个波前可先形成一个第二波前，接着再与第一模拟波前通过镜组测量组件获得镜组波前。当第一模拟波前是与第二波前共同通过镜组测量组件检测光学镜组的镜组波前时，镜组测量组件可以是镜组测量设备，此时检测光学镜组的质量的情况为，镜组测量设备接受并基于第一模拟波前，并搭配单数或复数个第二镜片(用以提供获得第二波前)以获得光学镜组的镜组波前，并通过判断镜组波前的波形以知悉光学镜组的质量优劣。

或者，检测光学镜组的镜组波前的方法与设备也可以如图2B所示，请参照图2B的步骤S3B，作为镜组测量组件的处理器106可根据第一模拟波前1与第二模拟波前202以获得镜组波前2，其中第二模拟波前202是根据第二镜片组件的第二波前模拟生成。所述第二模拟波前202可以是由波前传感器测量第二镜片组件的第二波前后，再由波形修正组件根据第二波前生成具有相同波形的第二模拟波前。所述第二镜片组件可以由一个或多个镜片组合而成，第二模拟波前的波形可以是仿真自第二镜片组件整体的波前所生成(即，第二镜片组件里的所有镜片组合后所共同提供的波前的波形)，或者也可以是仿真自第二镜片组件的多个波前所生成(即，第二镜片组件里的所有镜片的每一者分别提供的各自的波前的波形)。当第二模拟波前是仿真自第二镜片组件的多个波前所生成时，第一模拟波前可偕同其中之一第二模拟波前通过镜组测量组件(处理器)获得一个预镜组波前，再依序与其他第二模拟波前通过镜组测量组件获得最终的镜组波前，或者基于第二镜片组件的复数镜片所生成的多个独立的模拟波前可先形成一个第二模拟波前，接着再与第一模拟波前通过镜组测量组件获得镜组波前。当第一模拟波前是与第二模拟波前共同通过镜组测量组件检测光学镜组的镜组波前时，镜组测量组件可以是处理器(例如，计算机或计算组件)，此时检测光学镜组的质量的情况为，处理器可运算并处理第一模拟波前与第二模拟波前以获得光学镜组的镜组波前，并通过判断镜组波前的波形以知悉光学镜组的质量优劣。所述处理器也可以运算与处理多个模拟波前，并通过排列组合的方式以获得更佳的光学镜头的镜片的组合，以达到预先筛选镜片的效果。举例而言，即将被组合的镜组将包括多个镜片，且多个镜片可以分成第一镜片组件与第二镜片组件(或分成更多镜片组件)，其中第一与第二镜片组件可以分别具有一个或多个第一与第二镜片。当第一与第二镜片组件(或更多镜片组件)分别具有一个第一与第二镜片(或更多镜片)时，其第一与第二波前(或更多波前)可被模拟出第一与第二模拟波前(或更多模拟波前)，其中第一与第二模拟波前(或更多模拟波前)经排列组合后即可预先筛选适合的镜片以组成较佳的镜组。或者，预筛选镜片的流程也可分为两阶段，第一阶段可先筛选出镜组中更重要的镜片并组合为第一镜片组件，此时第一镜片组件具有多个第一镜片，其中第一镜片的第一波前可以是测量第一镜片组件整体的波前所获得的波形(即，第一镜片组件里的所有镜片组合后所共同提供的波前的波形)，或者，第一波前也可以是第一镜片组件的多个第一镜片的多个波前的波形(即，第一镜片组件里的所有镜片的每一个分别提供的各自的波前的波形)。进一步地，第二镜片组件或更多镜片组件(可以分别具有一个或多个镜片)可被根据其第二波前(或更多波前)模拟出第二模拟波前(或更多模拟波前)，接着第一镜片组件的第一模拟波前再搭配第二模拟波前(或更多模拟波前)的排列组合以预先筛选适合的镜片以组成较佳的镜组。

最后，将总结光学镜组质量的检测方法，请参照图3，图3是本发明实施例的检测光学镜组的质量的方法的步骤流程图。首先，如图3的步骤S301所示，利用波前传感器测量第一镜片组件以获得第一波前。接着，请参照步骤S302，波前修正组件基于第一波前生成第一模拟波前，其中第一模拟波前的波形相同于第一波前的波形。最后，请参照步骤S303，镜组测量组件根据第一仿真波前与第二镜片组件信息以获得镜组波前，其中第二镜片组件信息可以是第二波前或是基于第二波前所生成的第二模拟波前。

综合以上所述，相较于昔知技术，本发明实施例提供的检测光学镜组的质量的设备与方法的技术效果，说明如下：

昔知技术中，检测光学镜组的方法通常需针对镜组内部的单数或复数镜片实际的测量其波前，因检测设备须一次次地做动使得检测时间较长而使效率不高。反观本发明实施例提供的检测光学镜组的质量的方法，仅需检测并模拟镜片模具中复数个穴所生产的个别的单一镜片的波前，并产生相同波形的模拟波前以替代同个穴所生产的其他镜片的波前，进一步地通过模拟出的模拟波前搭配实际或其他模拟波前，以产生光学镜组的镜组波前并知悉镜组质量，无须实际的测量每一片镜片的波前，故可提升检测光学镜组的效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A，通过波前传感器测量第一镜片组件的第一波前，其中第一镜片组件由一个或多个第一镜片组成；

步骤B，根据所述第一波前并通过波形修正组件以生成第一模拟波前，其中所述第一模拟波前的波形是模拟所述第一波前的波形；以及

步骤C，根据所述第一模拟波前以及第二镜片组件的第二镜片组件信息获得镜组波前以知悉所述光学镜组的质量，其中所述第二镜片组件由一个或多个第二镜片组成，以及所述第二镜片组件信息为第二波前或根据所述第二波前生成的第二模拟波前。

2.如权利要求1所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，在所述步骤C中，第二波前为测量第二镜片组件整体的波前的波形，或通过测量第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前的波形。

3.如权利要求1所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，在所述步骤C中，第二模拟波前的波形是模拟第二镜片组件整体的波前所生成，或模拟第二镜片组件的多个第二镜片的多个波前所生成。

4.如权利要求1所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，在所述步骤B中，波形修正组件为变形镜。

5.如权利要求4所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，所述变形镜为分立表面变形镜或连续表面变形镜。

6.如权利要求1所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，所述光学镜组为手机镜头或相机镜头。

7.如权利要求1所述的检测光学镜组的质量的方法，其特征在于，所述光学镜组是由七片镜片组成。

8.一种检测光学镜组的质量的设备，其特征在于，所述设备包括：

波前传感器，用以测量第一镜片组件的第一波前，其中第一镜片组件由一个或多个第一镜片组成；

波形修正组件，根据所述第一波前生成第一模拟波前，其中所述第一模拟波前的波形是模拟所述第一波前的波形；以及

镜组测量组件，根据所述第一模拟波前以及第二镜片组件的第二镜片组件信息获得镜组波前以知悉所述光学镜组的质量，其中所述第二镜片组件由一个或多个第二镜片组成，以及所述第二镜片组件信息为第二波前或根据所述第二波前生成的第二模拟波前。

9.如权利要求8所述的检测光学镜组的质量的设备，其特征在于，所述波形修正组件为变形镜。

10.如权利要求8所述的检测光学镜组的质量的设备，其特征在于，所述变形镜为分立表面变形镜或连续表面变形镜。