一种光学镜头的装配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学镜头的装配方法及装置，所述方法包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。所述装置包括：准直光源，用于产生准直的光束，该光束入射被测镜头；显微物镜系统，用于将从被测镜头出射的光束准直成平行光束；望远镜系统，用于扩束所述显微物镜系统出射的平行光束；波前测量部件，用于接收所述望远镜系统的平行光束形成的波前，测量出实际波前信息，所述实际波前信息用于装配时调整被测镜头。本发明专利技术所述装置和方法用波前测量的装配方式替代传统基于MTF的装配方式，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种光学镜头的装配方法及装置
本专利技术涉及一种光学器件的装配技术，具体地，涉及一种光学镜头的装配方法，以及用于实现该方法的装置。
技术介绍
近年来，随着手机行业的蓬勃发展，手机上的光学镜头每年出货量逐年递增，同时市场对镜头性能的要求也越来越高。传统镜头装配将MTF(调制传递函数)作为评价标准，要求探测到不同视场的MTF值，装配时的测量原理图如图1所示。装配时的调整原理是，当镜头内镜片有偏心或倾斜时测量出的MTF值会与设计值相差较多，根据测量出的MTF值与设计值的对比，就可以指导调整镜片，直到MTF值达到要求为止。以MTF作为评价标准的装配装置有一定的局限性，首先镜头的装配精度主要取决于MTF的测量精度，没有考虑镜头的像差需求，不能满足镜头的高性能需求；其次MTF测量方法不能满足工厂大规模生产镜头的需求，MTF测量方法需要计算每个视场处的MTF值，实时性不足。经检索，中国技术专利201620615626.8，公开一种光学镜头光轴对准装置，包括用于将图像投影至镜头的投影组件、带动镜头在所述投影组件下方摆动以使所述镜头与所述投影组件正对的摆动平台、用于带动一图像传感器在所述镜头下方沿X、Y、Z轴移动以使所述图像传感器与所述镜头正对的移动平台，以及与所述摆动平台及所述移动平台电连接并控制二者协调运动的主控制器。但是该专利仅是通过两个平台实现镜头与图像传感器的相对位置的任意变化，从而实现装配，并不能解决上述的问题。申请号为201710312378.9的中国专利技术申请，其公开一种光学显示模组精确装配方法及装配系统，通过光学显示模组的光学镜头理想成像距离L与光学镜头实际成像距离L′的距离差调整光学显示模组的图像生成单元的移动距离m，装配过程几乎不需人工干预，直接通过执行机构控制图像生成单元进行位置调整，自动化程度高。该专利技术同样也不能解决上述的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种光学镜头的装配装置及方法，用波前测量的装配方式替代传统基于MTF的装配方式，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。根据本专利技术的一个方面，提供一种光学镜头的装配方法，包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到各项像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。优选地，所述测量被测镜头零度视场的波前，其中：采用波前测量部件测量测量被测镜头零度视场的波前，测量出实际波前信息。优选地，所述对所述波前信息进行处理得到像差，是指：用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差。优选地，所述波前测量部件为波前传感器，尤其采用夏克哈特曼波前传感器，夏克哈特曼波前传感器精度高，测量实时性强。优选地，所述对所述波前信息进行处理得到像差，是指：对所述波前信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差。优选地，所述被测镜头零度视场的波前，通过以下方式形成：采用准直光束入射所述被测镜头；将从所述被测镜头出射的光束准直成平行光束；对所述平行光束进行扩束，形成所述被测镜头零度视场的波前。优选地，所述被测镜头分为两部分，第一部分为固定部分，第二部分是可调整部分，所述准直激光光源产生的准直光束依次经过所述第一部分和所述第二部分后出射，根据所述像差对所述被测镜头的所述第二部分位置进行调整，所述第一部分和所述第二部分装配形成光学镜头。根据本专利技术的第二方面，提供一种光学镜头的装配装置，包括：准直光源，用于产生准直的光束，该光束入射被测镜头；显微物镜系统，用于将从所述被测镜头出射的光束准直成平行光束；望远镜系统，用于扩束所述显微物镜系统出射的平行光束；波前测量部件，用于接收所述望远镜系统出射的平行光束形成的波前，测量出实际波前信息，所述实际波前信息用于装配时调整被测镜头。优选地，所述被测镜头包括第一部分和第二部分，其中：所述第一部分为固定部分，所述第二部分是可调整部分，所述准直激光光源产生的准直光束依次经过所述第一部分和所述第二部分，并经所述第二部分后入射所述显微物镜系统。更优选地，所述被测镜头，其中可调整的所述第二部分放置在五维调整台上，五维调整台可以沿光路移动，以便后续调整时自动控制，实现位置的变化。优选地，所述波前测量部件探测到的波前信息传到后续的处理器，所述处理器对波前信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，根据该各项像差直接对所述被测镜头第二部分进行控制调整。优选地，所述波前测量部件优选采用夏克哈特曼波前传感器，夏克哈特曼波前传感器精度高，测量实时性强。优选地，所述准直激光光源、所述被测镜头、所述显微物镜系统、所述望远镜系统以及所述波前测量部件在同一光轴上依次排列。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术装配装置结构简单合理，通过各个光学器件的协调工作得到波前信息，具有更高的测量精度，通过测量的波前信息可以直接计算出镜头的像差，满足镜头的高性能需求。本专利技术用波前测量的装配装置替代传统基于MTF的装配装置，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。进一步的，本专利技术装置优选采用夏克哈特曼波前传感器，精度高，测量实时性强，镜片装配速度高，工作效率高，对工作环境要求低。另外，本专利技术装配方法打破现有常规设计思路，采用波前测量方法替代以MTF作为评价标准的装配方法，实时性强，反应更快，便于应用在产线上，实现大规模生产。本专利技术上述的装置和方法适用范围广，能用于手机镜头，安防镜头等小型镜头，可实现全部自动化控制，从而应用到工厂内的大型产线上，实现镜头的大批量自动化装配。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为现有镜头MTF测量原理图；图2为本专利技术一实施例中光学镜头的装配装置结构原理图；图中：1为准直光源，2为被测镜头第一部分，3为被测镜头第二部分，4为显微物镜系统，5为望远镜系统，6为夏克哈特曼波前传感器。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，为现有镜头MTF测量原理图，即：采用MTF(调制传递函数)作为评价标准，要求探测到不同视场的MTF值。装配时的调整原理是，当镜头内镜片有偏心或倾斜时测量出的MTF值会与设计值相差较多，根据测量出的MTF值与设计值的对比，就可以指导调整镜片，直到MTF值达到要求为止。为了解决上述传统方法存在的问题，本专利技术突破传统思路，采用测量波前的设计思路，实现光学镜头的装配，其中方法包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。对应的，本专利技术为了更好实现该方法的目的，还提供了与该方法对应的装配装置。以下在说明本专利技术方法和装置的实施例之前，对涉及的相关术语进行解释，具体包括：像差：理想的成像与光学系统的实际成像之间的差异。波前：波传播到某一位置处等相位面组成的曲面称为波前。波前传感器：测量波前误差，将波前信息转换成控制信号的探测器。夏克-哈特曼波前传感器(Shack-Hartmann)：夏克哈特曼传感器是在经典夏克哈特曼测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学镜头的装配方法，其特征在于：包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到各项像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种光学镜头的装配方法，其特征在于：包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到各项像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。2.根据权利要求1所述的光学镜头的装配方法，其特征在于：所述测量被测镜头零度视场的波前，其中：采用波前测量部件测量被测镜头零度视场的波前，测量出实际波前信息。3.根据权利要求2所述的光学镜头的装配装置，其特征在于，所述波前测量部件采用夏克哈特曼波前传感器。4.根据权利要求1所述的光学镜头的装配方法，其特征在于：所述对所述波前信息进行处理得到像差，是指：对所述波前的信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差。5.根据权利要求1所述的光学镜头的装配方法，其特征在于：所述被测镜头零度视场的波前，通过以下方式形成：采用准直光束入射所述被测镜头；将从所述被测镜头出射的光束准直成平行光束；对所述平行光束进行扩束，形成所述被测镜头零度视场的波前。6.根据权利要求1-5任一项所述的光学镜头的装配方法，其特征在于：所述被测镜头分为两部分，第一部分为固定部分，第二部分是可调整部分，所述准直激光光源产生的准直光束依次经过所述第一部分和所述第二部分后出射，根据所述像差对所述被测镜头的所述第二部分位置进行调整，所述第一部分和所述第二部分装配形成光学镜头。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：田贺斌，何志远，
申请(专利权)人：北京全欧光学检测仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11