一种镜头批量检测设备及检测方法

    技术2025-05-17  8


    本发明涉及光学器件检测,尤其涉及一种镜头批量检测设备及检测方法。


    背景技术:

    1、在现代制造业中,镜头的质检是确保产品品质和性能的重要环节之一。传统的镜头质检需要人工微调镜头位置,使检测图样在靶面上清晰成像,然后通过特定的算法检测镜头的mtf值、焦距、照度等指标从而对镜头的品质进行把控。

    2、由于镜头的制造误差导致每个镜头的焦距存在微小差距,因此需要技术人员手动逐个调整镜头的位置,使用检测图样清晰成像,然后用特定设备逐个测量和记录每个镜头的数据。这种方法非常依赖操作人员的技能水平,导致检测效率低下且误检率高。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种镜头批量检测设备,结构简单,且自动化程度高。

    2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

    3、一种镜头批量检测设备,包括:

    4、物料盘,所述物料盘安装于平台且能够沿第一方向和第二方向移动,所述物料盘上沿所述第一方向及所述第二方向均匀间隔放置多个待测镜头,所述第一方向与所述第二方向正交且位于同一水平面,所述待测镜头的工作面朝下且露出所述物料盘;

    5、成像组件,所述成像组件包括ccd、光源及图样,所述ccd安装于所述平台,设置于所述物料盘的下方且其工作面朝上,所述ccd能够在竖直方向上下移动,所述光源位于所述物料盘的上方,所述图样印刷中心靶圆、亮度圆及mtf斜边,所述中心靶圆的圆心重合于所述图样的中心,所述图样贴设于所述光源朝向所述物料盘的一侧,所述中心靶圆的圆心正对所述ccd的中心;

    6、检测系统,所述检测系统用于控制所述物料盘在所述第一方向和所述第二方向的步进以及所述ccd在竖直方向的步进,且所述检测系统连接于所述ccd,用于检测所述待测镜头的mtf、像方焦距f、物方焦距及照度均匀度。

    7、作为优选,所述一种镜头批量检测设备还包括支架,所述支架架设于所述物料盘的上方,且所述光源设置于所述支架正对所述物料盘的一侧。

    8、作为优选,所述图样能够完全成像于所述ccd。

    9、作为优选,所述一种镜头批量检测设备还包括驱动组件,所述驱动组件包括第一驱动单元、第二驱动单元及第三驱动单元,所述第一驱动单元包括第一导轨、第一驱动件及滑块,所述第一导轨沿所述第一方向安装于所述平台,所述滑块滑动设置于所述第一导轨,所述第一驱动件用于驱动所述滑块滑动,所述第二驱动单元包括第二导轨、第二驱动件及支撑件,所述第二导轨沿所述第二方向连接于所述滑块,所述支撑件滑动设置于所述第二导轨,所述第二驱动件用于驱动所述支撑件滑动,所述物料盘连接于所述支撑件,所述第三驱动单元包括升降台,所述ccd设置于所述升降台,所述升降台用于带动所述ccd在竖直方向移动,所述第一驱动件、所述第二驱动件及所述升降台连接于所述检测系统。

    10、作为优选,所述图样使用菲林片印刷。

    11、本发明的目的在于提供一种镜头批量检测方法,检测效率及检测准确性高,且自动化程度高。

    12、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

    13、一种镜头批量检测方法,应用上述的一种镜头批量检测设备,包括以下步骤:

    14、s1、安装所述一种镜头批量检测设备;

    15、s2、解算其中一个所述待测镜头的mtf曲线,计算其中一个所述待测镜头的像方焦距f、物方焦距及照度均匀度;

    16、s3、移动物料盘;

    17、s4、重复所述s2及所述s3,至全部所述待测镜头完成检测。

    18、作为优选,所述s2包括:

    19、s2.1、设定所述ccd的高度区间z(z1-z2),z=l-h,所述l为所述待测镜头与平台的距离,所述h为所述待测镜头与所述ccd的距离;

    20、s2.2、调节其中一个所述待测镜头的工作面中心对准所述ccd的中心;

    21、s2.3、控制所述ccd由上至下步进,每间隔一定时间t采集一次图像;

    22、s2.4、解算所述待测镜头的mtf曲线;

    23、s2.5、记录所述ccd的高度位置并计算对应位置所采集图像的清晰度值,得出所述待测镜头的像方焦距f;

    24、s2.6、依据中心靶圆的成像尺寸与不同位置所采集的图样尺寸计算所述待测镜头的物方焦距;

    25、s2.7、依据亮度圆的灰度变化计算所述待测镜头的照度均匀度。

    26、作为优选,所述2.1中,

    27、z1=f0-d,z2=f0+d,所述f0为合格镜头的标准像方焦距,所述d为所述待测镜头的制造公差。

    28、作为优选,所述2.5中,

    29、其中,dn为在z处的清晰度,m为大于1的整数,zopt为清晰度最佳的位置;

    30、所述待测镜头的像方焦距f的计算公式为:f=l-zopt,所述l为所述待测镜头与平台的距离。

    31、作为优选,所述s3包括:

    32、s3.1、设置物料盘沿第一方向的步进量x,所述x为所述第一方向相邻两个所述待测镜头的间距;

    33、s3.2、设置物料盘沿第二方向的步进量y,所述y为所述第二方向相邻两个所述待测镜头的间距;

    34、s3.3、控制所述物料盘沿所述第一方向步进x或沿所述第二方向步进y,以使其余一个所述待测镜头的工作面中心对准所述ccd的中心。

    35、本发明的有益效果:

    36、本发明提供一种镜头批量检测设备及检测方法,能够快速、自动地对大量待测镜头的mtf值进行批量检测和记录,并通过在设备中集成先进的图像处理和数据分析算法,能够实现对待测镜头的像方焦距f、物方焦距及照度均匀度参数准确测量和分析,大大提高了镜头检测的效率和准确性。



    技术特征:

    1.一种镜头批量检测设备,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种镜头批量检测设备,其特征在于,所述一种镜头批量检测设备还包括支架(25),所述支架(25)架设于所述物料盘(1)的上方,且所述光源设置于所述支架(25)正对所述物料盘(1)的一侧。

    3.根据权利要求1所述的一种镜头批量检测设备,其特征在于,所述图样(24)能够完全成像于所述ccd(21)。

    4.根据权利要求1所述的一种镜头批量检测设备,其特征在于,所述一种镜头批量检测设备还包括驱动组件,所述驱动组件包括第一驱动单元、第二驱动单元及第三驱动单元,所述第一驱动单元包括第一导轨、第一驱动件及滑块,所述第一导轨沿所述第一方向安装于所述平台(200),所述滑块滑动设置于所述第一导轨,所述第一驱动件用于驱动所述滑块滑动,所述第二驱动单元包括第二导轨、第二驱动件及支撑件(22),所述第二导轨沿所述第二方向连接于所述滑块,所述支撑件(22)滑动设置于所述第二导轨,所述第二驱动件用于驱动所述支撑件(22)滑动,所述物料盘(1)连接于所述支撑件(22),所述第三驱动单元包括升降台(23),所述ccd(21)设置于所述升降台(23),所述升降台(23)用于带动所述ccd(21)在竖直方向移动,所述第一驱动件、所述第二驱动件及所述升降台(23)连接于所述检测系统。

    5.根据权利要求1所述的一种镜头批量检测设备,其特征在于,所述图样(24)使用菲林片印刷。

    6.一种镜头批量检测方法,应用权利要求1所述的一种镜头批量检测设备,其特征在于,包括以下步骤:

    7.根据权利要求6所述的一种镜头批量检测方法,其特征在于,所述s2包括:

    8.根据权利要求7所述的一种镜头批量检测方法,其特征在于,所述2.1中,

    9.根据权利要求7所述的一种镜头批量检测方法,其特征在于,所述2.5中,

    10.根据权利要求6所述的一种镜头批量检测方法,其特征在于,所述s3包括:


    技术总结
    本发明属于光学器件检测技术领域,公开了一种镜头批量检测设备及检测方法,能够快速、自动地对大量待测镜头的MTF值进行批量检测和记录,并通过在设备中集成先进的图像处理和数据分析算法,能够实现对待测镜头的像方焦距f、物方焦距及照度均匀度参数准确测量和分析,大大提高了镜头检测的效率和准确性。

    技术研发人员:张效栋,李琛,肖仕彬,霍润祥,李泽骁
    受保护的技术使用者:天津大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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