1.本发明涉及镜头测量领域,特别为一种变温条件下的镜头测量设备及利用该镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法。
背景技术:2.在线式光学镜头调制传递函数检测仪因测量精度高、速度快,目前广泛使用于安防、手机、车载、无人机、机器人视觉等光学摄像镜头的品质控制用途。
3.应用于室外的安防、手机、车载、无人机、机器人视觉等光学摄像镜头,其使用的环境温度范围要求很宽,从酷热到极冷(-45℃至70℃左右)。由于镜头部件材质不同,环境温度的变化,可使光学镜头的焦面位置发生偏移,成像质量也发生改变。好的镜头设计,有考虑到利用镜头内部结构件和光学镜片、镜头适配座之间不同材料的搭配,借助仿真软件调整设计,减小因环境温度变化造成的成像质量下降。实际成品的高低温表现与软件仿真的结果不尽相同,仍需要高低温光学镜头调制传递函数对成品进行测量。
4.现有在线式测量光学镜头的调制传递函数最常用的方法,例如,中国发明专利cn201410372868.4公开了一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的方法及装置,分划板通过位置调节机构进行移动,在运动过程保证分划板的内容面(即设置检测图的对应面)与待测镜头的焦面重合,接收光线的数字摄像机则保持固定。
5.上述装置只能评估常温条件下的光学镜头成像情况,在高低温度变化下,位置调节机构会发生形变,使得待测镜头的焦面发生波动,影响整个光学系统测量的准确性,而且测量操作复杂化。
技术实现要素:6.本发明的目的在于:克服以上缺点提供一种变温条件下的镜头测量设备及利用该镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法,它一方面可测量在不同温度环境下偏移用于检测待测带座镜头成像质量的图像传感器至不同位置时待测带座镜头对应的调制传递函数值(mtf值),以便据此绘制出不同温度环境下待测带座镜头成像质量的离焦变化曲线,并根据不同温度下的离焦变化曲线对比获知因温度变化引起的待测带座镜头焦面偏移量,从而方便设计人员根据该焦面偏移的测量结果,调整设计参数进行补偿,使待测带座镜头的成像质量在不同温度环境条件下和常温下基本一致。另一方面可测量当用于检测待测带座镜头成像质量的图像传感器成像位置不动时,改变温度引起的待测带座镜头的调制传递函数的变化,从而通过该变化是否在允许的标准范围内来判断待测带座镜头是否合格。此外,该镜头测量设备还可以避免调焦机构位于高低温箱体内发生温度形变而对测量带来的影响,提高测量精度。
7.本发明通过如下技术方案实现:一种变温条件下的镜头测量设备,它包括一组光源发射装置和多组接收测量装置;所述光源发射装置包括用来布设在位于检测安装位置的待测带座镜头像方一侧且沿待测带座镜头的光轴方向由远及近依次布设的光源、匀化板和
分划板,分划板上设有多组鉴别率单元测量图案;每组接收测量装置均包括用于将所述光源发射装置发出并经过待测带座镜头的光线进行聚焦的辅助镜头以及用于接收聚焦光线并成像的图像传感器;各组接收测量装置的辅助镜头按照待测带座镜头的测量要求分布在位于检测安装位置的待测带座镜头物方一侧,且各个辅助镜头的光轴与位于检测安装位置的待测带座镜头的光轴的夹角小于或等于待测带座镜头最大视场角的一半,并且各个辅助镜头的光轴均对准待测带座镜头的物方主点;其特征在于:
8.所述镜头测量设备还包括箱体和用于控制箱体内部温度的控温装置,所述光源、匀化板、和分划板自下而上安装于箱体内,所述分划板的板面水平设置,鉴别率单元测量图案设置于分划板的顶面;
9.在所述箱体顶壁上对应于光源发射装置的光线投射位置设置有用于光线透出的透光窗,在箱体内预留有位于分划板和透光窗之间的用于容纳待测带座镜头的检测安装空间;
10.所述待测带座镜头能调整镜头的焦面与适配座的底平面重合的状态,且检测时所述待测带座镜头通过其适配座的底平面重叠压置在分划板顶面的检测安装位置上;
11.各组接收测量装置分布在箱体上方,且各组接收测量装置的辅助镜头相对位于检测安装位置的待测带座镜头的位置固定;每组接收测量装置还包括用来驱动图像传感器在该组辅助镜头的光轴线上移动的移位机构以及用于实时测量获取图像传感器在辅助镜头的光轴线上相对辅助镜头的位置信息的位置测量传感器;
12.所述镜头测量设备还包括分别与各组接收测量装置的图像传感器和位置测量传感器连接的智能处理器;所述智能处理器具有能选取各组接收测量装置的图像传感器处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值的功能。
13.上述本发明的一种变温条件下的镜头测量设备中,将光源、匀化板和分划板安装在箱体中,预先调整待测带座镜头的焦面与其适配座的底面重合后,将待测带座镜头置于箱体内并通过自身重力直接置于分划板顶面上,待测带座镜头的焦面即与分划板顶面重合。检测开始后,分划板相对待测带座镜头的位置固定不变,但因温度变化,待测带座镜头的焦面位置相对分划板顶面会产生微量变化,从而引起通过待测带座镜头、辅助镜头在图像传感器上清晰成像位置的变化。在同一温度环境下通过移动图像传感器进行测量可获得不同离焦位置的调制传递函数,通过各调制传递函数值和对应的位置信息可找到该温度下的最清晰成像位置,进而通过不同温度下成像位置的变化换算获得待测带座镜头因不同温度变化引起的焦面变化。本发明由于移除带动分划板运动的位置调节机构,而且待测带座镜头通过自身重力压在分划板上,采用箱体外的图像传感器移动来确定成像清晰位,这样,分划板和待测带座镜头组合为一个整体固定的结构,中间没有引入其他连接件,这样温度变化对光学成像的影响仅为待测带座镜头的变化,可提高测量精度,从而适应不同温度变化下光学镜头调制传递函数的测量。
14.进一步,所述智能处理器还具有根据各组接收测量装置的图像传感器处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器获取的与每个mtf值对应的位置信息、以及上述测量分别所处温度生成各温度下各组接收测量装置对应的离焦变化曲线的功能。
15.通过该离焦变化曲线获知因温度变化引起的待测带座镜头焦面偏移量,从而方便
设计人员根据该焦面偏移的测量结果,调整设计参数进行补偿,使待测带座镜头的成像质量在不同环境条件下和常温下基本一致。
16.进一步,所述待测带座镜头的镜头与适配座以螺纹连接的方式来调整镜头的焦面与适配座的底平面的相对位置。采用螺纹连接方便调节镜头与适配座的位置。
17.进一步,该镜头测量设备还包括与箱体内部相连接的用于控制箱体内部湿度环境的控湿装置。由于设有控湿装置可以防止待测带座镜头和透光窗起霜雾,影响系统工作。
18.进一步,所述透光窗是入射面和出射面相平行的石英平面玻璃。采用石英平面能减小对成像的影响,而且温度变化形变小。
19.进一步,所述箱体侧壁上设有可活动开合的用于取放待测带座镜头的侧门。
20.本发明还提供一种基于上述变温条件下的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
21.①
在常温下首先调整待测带座镜头的镜头相对适配座的位置,使待测带座镜头的镜头焦面与适配座的底平面重合,且通过适配座的底平面重叠压置在分划板顶面的检测安装位置上;
22.②
通过控温装置调整箱体内部温度到达各个设定温度,在每个设定温度下进行以下测量:使每组接收测量装置分别通过移位机构驱动该组图像传感器在同组辅助镜头的光轴线上往复移动,并通过智能处理器选取该温度下各组接收测量装置的图像传感器处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值,并通过位置测量传感器实时记录与每个mtf值对应的图像传感器位置信息。
23.进一步,在每个设定温度下,所述智能处理器根据各组接收测量装置的图像传感器处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器获取的与每个mtf值对应的位置信息生成对应温度下各组接收测量装置对应的离焦变化曲线。具体实施时,根据需要也可以人工绘制上述离焦变化曲线。
24.进一步,根据各个温度下各组接收测量装置生成的离焦变化曲线求取各组接收测量装置最大mtf值的对应点位值;
25.根据各组接收测量装置各个非常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值与常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值对比求差,获得各个非常温温度下各组接收测量装置辅助镜头相对常温状态的焦面偏移量δ2;
26.根据各个非常温温度下各组接收测量装置辅助镜头相对常温状态的焦面偏移量δ2,计算各个非常温温度下待测带座镜头与各组接收测量装置对应点位相对常温状态的焦面偏移量δ1。
27.优选的,所述焦面偏移量δ1通过以下方式来计算:
28.将焦面偏移量δ2带入以下公式:
29.δ1=δ2*f1’*f1’/f2’/f2’;
30.其中f1’是待测带座镜头的焦距,f2’是辅助镜头的焦距。
31.此外,本发明还提供了利用所述的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的另一种镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
32.①
在常温下首先调整待测带座镜头的镜头相对适配座的位置,使待测镜头的焦面与适配座的底平面重合,且通过适配座的底平面重叠压置在分划板顶面的检测安装位置
上;
33.②
使每组接收测量装置分别通过移位机构驱动该组图像传感器在同组辅助镜头的光轴线上移动至图像传感器呈现的图像最清晰位置;
34.③
保持图像传感器相对辅助镜头的位置不动,通过控温装置调整箱体内部温度到达各个设定温度,通过智能处理器选取各温度下各组接收测量装置的图像传感器中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出不同温度下的mtf值。
35.较之现有技术而言,本发明具有以下有益效果:
36.(1)本发明所述的镜头测量设备及镜头焦面测量方法可测量待测带座镜头在不同温度环境下偏移图像传感器至不同位置时对应的调制传递函数值(mtf值),以便根据各mtf值和对应的位置信息绘制出不同温度环境下镜头成像质量的离焦变化曲线,并根据各温度的离焦变化曲线获知因温度变化引起的待测带座镜头焦面偏移量,从而方便设计人员根据该焦面偏移的测量结果,调整设计参数进行补偿,使待测带座镜头的成像质量在不同环境条件下和常温下基本一致。
37.(2)该镜头测量设备因将待测带座镜头通过适配座直接置放在分划板上,检测过程中,待测带座镜头相对分划板位置不动,仅箱体外的图像传感器进行移动,因此可以避免调焦机构位于高低温箱体内发生温度形变而对测量带来的影响,提高测量精度。
38.(3)本发明可测量当用于检测待测带座镜头成像质量的图像传感器成像位置不动时,改变温度引起的待测带座镜头的调制传递函数的变化,从而通过该变化是否在允许的标准范围内来判断待测带座镜头是否合格。
附图说明
39.图1为本发明实施例一的光路图;
40.图2为本发明中焦面变化成像示意图;
41.图3为本发明中不同温度下测量的离焦变化曲线。
42.标号说明:1-箱体、11-透光窗、3-光源发射装置、31-光源、32-均化板、33-分划板、4-接收测量装置、41-辅助镜头、42-图像传感器、a-待测带座镜头、a1-镜头、a2-适配座。
具体实施方式
43.下面结合附图说明对本发明做详细说明:
44.实施例一:
45.本实施例涉及一种变温条件下的镜头测量设备,如图1所示,它包括一组光源发射装置3和多组接收测量装置4;所述光源发射装置3包括用来布设在位于检测安装位置的待测带座镜头a像方一侧且沿待测带座镜头a的光轴方向由远及近依次布设的光源31、匀化板32和分划板33,分划板33上设有多组鉴别率单元测量图案;每组接收测量装置4均包括用于将所述光源发射装置3发出并经过待测带座镜头a的光线进行聚焦的辅助镜头41以及用于接收聚焦光线并成像的图像传感器42;各组接收测量装置4的辅助镜头41按照待测带座镜头a的测量要求分布在位于检测安装位置的待测带座镜头a物方一侧,且各个辅助镜头41的光轴与位于检测安装位置的待测带座镜头a的光轴的夹角小于或等于待测带座镜头a最大视场角的一半,并且各个辅助镜头41的光轴均对准待测带座镜头a的物方主点;其特征在
于:
46.所述镜头测量设备还包括箱体1和用于控制箱体1内部温度的控温装置,所述光源31、匀化板32、和分划板33自下而上安装于箱体1内,所述分划板33的板面水平设置,鉴别率单元测量图案设置于分划板33的顶面;所述鉴别率单元测量图案可为由多组不同线对的子午向和弧矢向排列的黑白细线组成的图案。
47.在所述箱体1顶壁上对应于光源发射装置3的光线投射位置设置有用于光线透出的透光窗11,在箱体1内预留有位于分划板33和透光窗11之间的用于容纳待测带座镜头a的检测安装空间;
48.所述待测带座镜头a的镜头a1能相对适配座a2调整至镜头a1的焦面与适配座a2的底平面重合的状态,且检测时所述待测带座镜头a通过适配座a2的底平面重叠压置在分划板33顶面的检测安装位置上;
49.各组接收测量装置4分布在箱体1上方,且各组接收测量装置4的辅助镜头41相对位于检测安装位置的待测带座镜头a的位置固定;每组接收测量装置4还包括用来驱动图像传感器42在该组辅助镜头41的光轴线上移动的移位机构以及用于实时测量获取图像传感器42在辅助镜头41的光轴线上相对辅助镜头41的位置信息的位置测量传感器;
50.所述镜头测量设备还包括分别与各组接收测量装置4的图像传感器42和位置测量传感器连接的智能处理器;所述智能处理器具有能选取各组接收测量装置4的图像传感器42处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值的功能。
51.由于待测带座镜头通过自身重力压在分划板33上,使测量过程中分划板33相对待测带座镜头位置不变,移除了带动分划板运动的位置调节机构,采用箱体外的图像传感器移动来确定成像清晰位,这样,分划板和待测带座镜头组合为一个整体固定的结构,中间没有引入其他连接件,如螺钉,胶水等,这样温度变化对无限共轭的光学系统影响小,提高测量精度,从而可适应不同温度变化下光学镜头调制传递函数的测量。
52.进一步,所述智能处理器还具有根据各组接收测量装置4的图像传感器处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器42获取的与每个mtf值对应的位置信息、以及上述测量分别所处温度生成各温度下各组接收测量装置4对应的离焦变化曲线的功能。
53.通过该离焦变化曲线获知因温度变化引起的待测带座镜头焦面偏移量,从而方便设计人员根据该焦面偏移的测量结果,调整设计参数进行补偿,使待测带座镜头的成像质量在不同环境条件下和常温下基本一致。
54.进一步,所述待测带座镜头a的镜头a1与适配座a2以螺纹连接的方式来调整镜头a1的焦面与适配座a2的底平面的相对位置。采用螺纹连接方便调节镜头与适配座的位置。
55.进一步,该镜头测量设备还包括与箱体1内部相连接的用于控制箱体1内部湿度环境的控湿装置。由于设有控湿装置可以防止待测带座镜头和透光窗起霜雾,影响系统工作。
56.进一步,所述透光窗11是入射面和出射面相平行的石英平面玻璃。采用石英平面玻璃能减小对成像的影响,而且温度变化形变小。
57.进一步,所述箱体1侧壁上设有可活动开合的用于取放待测带座镜头a的侧门。采用石英平面玻璃能减小对成像的影响,而且温度变化形变小。
58.实施例二:
59.本实施例涉及一种基于上述变温条件下的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
60.①
在常温下首先调整待测带座镜头a的镜头a1相对适配座a2的位置,使待测镜头a1的焦面与适配座a2的底平面重合,且通过适配座a2的底平面重叠压置在分划板33顶面的检测安装位置上;
61.②
通过控温装置调整箱体1内部温度到达各个设定温度,在每个设定温度下进行以下测量:使每组接收测量装置4分别通过移位机构驱动该组图像传感器42在同组辅助镜头41的光轴线上往复移动,并通过智能处理器选取该温度下各组接收测量装置4的图像传感器42处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值,并通过位置测量传感器实时记录与每个mtf值对应的图像传感器位置信息。
62.进一步,在每个设定温度下,所述智能处理器根据各组接收测量装置4的图像传感器42处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器获取的与每个mtf值对应的位置信息生成对应温度下各组接收测量装置4对应的离焦变化曲线。
63.进一步,根据各个温度下各组接收测量装置4生成的离焦变化曲线求取各组接收测量装置4最大mtf值的对应点位值;
64.根据各组接收测量装置4各个非常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值与常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值对比求差,获得各个非常温温度下各组接收测量装置4辅助镜头41相对常温状态的焦面偏移量δ2;
65.根据各个非常温温度下各组接收测量装置4辅助镜头41相对常温状态的焦面偏移量δ2,计算各个非常温温度下待测带座镜头a与各组接收测量装置4对应点位相对常温状态的焦面偏移量δ1。
66.优选的,所述焦面偏移量δ1通过以下方式来计算:
67.将焦面偏移量δ2带入以下公式:
68.δ1=δ2*f1’*f1’/f2’/f2’;
69.其中f1’是待测带座镜头(a)的焦距,f2’是辅助镜头41的焦距。
70.实施例三:
71.利用实施例一所述的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的另一种镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
72.①
在常温下首先调整待测带座镜头a的镜头a1相对适配座a2的位置,使镜头a1的焦面与适配座a2的底平面重合,且通过适配座a2的底平面重叠压置在分划板33顶面的检测安装位置上;
73.②
使每组接收测量装置4分别通过移位机构驱动该组图像传感器42在同组辅助镜头41的光轴线上移动至图像传感器42呈现的图像最清晰位置;
74.③
保持图像传感器42相对辅助镜头41的位置不动,通过控温装置调整箱体1内部温度到达各个设定温度,通过智能处理器选取各温度下各组接收测量装置4的图像传感器42中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出不同温度下的mtf值。根据不同温度下mtf值的变化是否在允许的标准范围内可判断待测带座镜头是否合格。
75.如图2所示,其中f1’是待测带座镜头a的焦距,f2’是辅助镜头41的焦距,d是两镜
头间的间隔距离,因温度变化镜头的焦面位移了δ1,相待测带座镜头a的后焦面成的像位置为x1’。
76.根据牛顿公式:δ1*x1’=f1’*f1’,得x1’=f1’*f1’/δ1对辅助镜头41来说,物离其前焦点的距离为:
77.x2=x1’+d-(f1’+f2’);
78.δ2=-f2’*f2’/x2=-f2’*f2’/[x1’+d-(f1’+f2’)];
[0079]
δ2=-f2’*f2’*δ1/{-f1’*f1’+[d-(f1’+f2’)]*δ1};
[0080]
由于[d-(f1’+f2’)]*δ1《《f1’*f1’,可得:
[0081]
δ2=f2’*f2’*δ1/f1’*f1’;或
[0082]
δ1=f1’*f1’*δ2/f2’*f2’。
[0083]
这样就可以实现了:温度变化过程中,通过测量离焦曲线的峰值位移δ2计算待测带座镜头焦面变化值δ1。
[0084]
如图3所示,图中分别在-20℃、25℃、85℃的条件下,在图像传感器42相对于辅助测量镜头41的位置的同时测量指定空间频率(100lp/mm)的mtf,可获得以上三条曲线。垂直线δ2=0与三根曲线的相交点的纵坐标不同,显示当图像传感器42的成像位置不变时,由于温度的变化而导致mtf测量值发生了变化。
[0085]
三条曲线的mtf最大时横坐标分别处于-105、0、49,表明当温度-20℃相比温度25℃的焦面位置偏移了δ2=-105um,温度85℃相比温度25℃的焦面位置偏移了δ2=49um。根据公式:δ1=δ2*f1’*f1’/f2’/f2’,可以得到因温度变化引起的被测镜头的焦面偏移。设计人员根据焦面偏移的测量结果,调整设计参数进行补偿,可以获得更佳的设计。
[0086]
尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明,但应当理解,只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此,应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外,本发明不受任何意义上的限制。
技术特征:1.一种变温条件下的镜头测量设备,它包括一组光源发射装置(3)和多组接收测量装置(4);所述光源发射装置(3)包括用来布设在位于检测安装位置的待测带座镜头(a)像方一侧且沿待测带座镜头(a)的光轴方向由远及近依次布设的光源(31)、匀化板(32)和分划板(33),分划板(33)上设有多组鉴别率单元测量图案;每组接收测量装置(4)均包括用于将所述光源发射装置(3)发出并经过待测带座镜头(a)的光线进行聚焦的辅助镜头(41)以及用于接收聚焦光线并成像的图像传感器(42);各组接收测量装置(4)的辅助镜头(41)按照待测带座镜头(a)的测量要求分布在位于检测安装位置的待测带座镜头(a)物方一侧,且各个辅助镜头(41)的光轴与位于检测安装位置的待测带座镜头(a)的光轴的夹角小于或等于待测带座镜头(a)最大视场角的一半,并且各个辅助镜头(41)的光轴均对准待测带座镜头(a)的物方主点;其特征在于:所述镜头测量设备还包括箱体(1)和用于控制箱体(1)内部温度的控温装置,所述光源(31)、匀化板(32)、和分划板(33)自下而上安装于箱体(1)内,所述分划板(33)的板面水平设置,鉴别率单元测量图案设置于分划板(33)的顶面;在所述箱体(1)顶壁上对应于光源发射装置(3)的光线投射位置设置有用于光线透出的透光窗(11),在箱体(1)内预留有位于分划板(33)和透光窗(11)之间的用于容纳待测带座镜头(a)的检测安装空间;所述待测带座镜头(a)的组成部分之镜头(a1)能相对适配座(a2)调整至镜头(a1)的焦面与适配座(a2)的底平面重合的状态,且检测时所述待测带座镜头(a)通过适配座(a2)的底平面重叠压置在分划板(33)顶面的检测安装位置上;各组接收测量装置(4)分布在箱体(1)上方,且各组接收测量装置(4)的辅助镜头(41)相对位于检测安装位置的待测带座镜头(a)的位置固定;每组接收测量装置(4)还包括用来驱动图像传感器(42)在该组辅助镜头(41)的光轴线上移动的移位机构以及用于实时测量获取图像传感器(42)在辅助镜头(41)的光轴线上相对辅助镜头(41)的位置信息的位置测量传感器;所述镜头测量设备还包括分别与各组接收测量装置(4)的图像传感器(42)和位置测量传感器连接的智能处理器;所述智能处理器具有能选取各组接收测量装置(4)的图像传感器(42)处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值的功能。2.根据权利要求1所述的变温条件下的镜头测量设备,其特征在于:所述智能处理器还具有根据各组接收测量装置(4)的图像传感器处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器(42)获取的与每个mtf值对应的位置信息、以及上述测量分别所处温度生成各温度下各组接收测量装置(4)对应的离焦变化曲线的功能。3.根据权利要求1所述的变温条件下的镜头测量设备,其特征在于:该镜头测量设备还包括与箱体(1)内部相连接的用于控制箱体(1)内部湿度环境的控湿装置。4.根据权利要求1所述的变温条件下的镜头测量设备,其特征在于:所述透光窗(11)是入射面和出射面相平行的石英平面玻璃。5.根据权利要求1所述的变温条件下的镜头测量设备,其特征在于:所述箱体(1)侧壁上设有可活动开合的用于取放待测带座镜头(a)的侧门。6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化
的镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
①
在常温下首先调整镜头(a1)相对适配座(a2)的位置,使镜头(a1)的焦面与适配座(a2)的底平面重合,且通过适配座(a2)的底平面重叠压置在分划板(33)顶面的检测安装位置上;
②
通过控温装置调整箱体(1)内部温度到达各个设定温度,在每个设定温度下进行以下测量:使每组接收测量装置(4)分别通过移位机构驱动该组图像传感器(42)在同组辅助镜头(41)的光轴线上往复移动,并通过智能处理器选取该温度下各组接收测量装置(4)的图像传感器(42)处于各个不同位置时其中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出对应位置的mtf值,并通过位置测量传感器实时记录与每个mtf值对应的图像传感器(42)位置信息。7.根据权利要求6所述的镜头焦面测量方法,其特征在于:在每个设定温度下,所述智能处理器根据各组接收测量装置(4)的图像传感器(42)处于不同位置时计算的mtf值和位置测量传感器获取的与每个mtf值对应的位置信息生成对应温度下各组接收测量装置(4)对应的离焦变化曲线。8.根据权利要求7所述的镜头焦面测量方法,其特征在于:根据各个温度下各组接收测量装置(4)生成的离焦变化曲线求取各组接收测量装置(4)最大mtf值的对应点位值;根据各组接收测量装置(4)各个非常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值与常温状态下获得的离焦变化曲线的最大mtf值对应点位值对比求差,获得各个非常温温度下各组接收测量装置(4)辅助镜头(41)相对常温状态的焦面偏移量δ2;根据各个非常温温度下各组接收测量装置(4)辅助镜头(41)相对常温状态的焦面偏移量δ2,计算各个非常温温度下待测带座镜头(a)与各组接收测量装置(4)对应点位相对常温状态的焦面偏移量δ1;所述焦面偏移量δ1通过以下方式来计算:将焦面偏移量δ2带入以下公式:δ1=δ2*f1’*f1’/f2’/f2’;其中f1’是待测带座镜头(a)的焦距,f2’是辅助镜头(41)的焦距。9.一种利用权利要求1-5任意一项所述的镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
①
在常温下首先调整待测带座镜头(a)的镜头(a1)相对适配座(a2)的位置,使镜头(a1)的焦面与适配座(a2)的底平面重合,且通过适配座(a2)的底平面重叠压置在分划板(33)顶面的检测安装位置上;
②
使每组接收测量装置(4)分别通过移位机构驱动该组图像传感器(42)在同组辅助镜头(41)的光轴线上移动至图像传感器(42)呈现的图像最清晰位置;
③
保持图像传感器(42)相对辅助镜头(41)的位置不动,通过控温装置调整箱体(1)内部温度到达各个设定温度,通过智能处理器选取各温度下各组接收测量装置(4)的图像传感器(42)中心拍摄到的一组鉴别率单元图案的图像并根据该图像计算出不同温度下的mtf值。
技术总结本发明涉及一种变温条件下的镜头测量设备及利用该镜头测量设备测量镜头在不同温度下的变化的镜头焦面测量方法。包括一组光源发射装置和多组接收测量装置;所述光源发射装置包括光源、匀化板和分划板,分划板上设有多组鉴别率单元测量图案;每组接收测量装置均包括辅助镜头以及图像传感器,所述镜头测量设备还包括箱体和控温装置,所述待测带座镜头能调整镜头的焦面与适配座的底平面重合的状态,本发明可测量在不同温度环境下偏移用于检测待测带座镜头成像质量的图像传感器至不同位置时待测带座镜头对应的调制传递函数值(MTF值)。待测带座镜头对应的调制传递函数值(MTF值)。待测带座镜头对应的调制传递函数值(MTF值)。
技术研发人员:孙宏
受保护的技术使用者:福州锐景达光电科技有限公司
技术研发日:2022.07.20
技术公布日:2022/11/1