偏心测试装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种偏心测试装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。本申请还公开了使用所述偏心测试装置测量偏心值的方法。

Eccentricity Testing Device and Method

This application discloses an eccentricity testing device, which includes a rotating module that drives the optical system to rotate. The eccentricity testing device also includes at least one target module spaced with the rotating module, an imaging module that receives the transmission light of the target module through the optical system, and the target of the target module formed on the imaging module by the transmission light. The calculation module calculates the eccentricity associated with the target module based on the target image's trajectory, in which the rotation module drives the optical system to rotate for at least one week. The calculation module determines the trajectory of the target image formed by the target module on the imaging module, and calculates the said trajectory based on the target image's trajectory. Eccentricity. The application also discloses a method for measuring the eccentricity value using the eccentricity testing device.

【技术实现步骤摘要】
偏心测试装置及方法
本专利技术涉及光学镜头检测
，具体地说，本专利技术涉及一种偏心测试装置及相应的光学镜头偏心测试方法。
技术介绍
光学系统有一对称轴，通常叫系统轴。各球面中心都在系统轴上，称为同心光学系统。光学设计的目的就是计算同心光学系统的像差，以满足像质要求。但是由于光学零件和机械零件有加工误差，使得在装配后，光学系统的各球面中心不在系统轴上，从而出现中心偏差。光学系统的中心偏差会改变原设计的像差矫正状态，使得像差产生变化并出现像差恶化等问题。对于高质量的镜头，光学系统的中心偏差所造成的成像质量不好是镜头退修或报废的主要原因之一。因此，为保证镜头产品的质量，需要对镜头进行相应的中心偏差检测。目前，国内外有一些能够应用于工业生产或院校、科研单位实验室的偏心测试仪，例如，德国TROPTICS公司生产的OptiCentic设备。如图1所示，该设备包括带有CCD相机的自准直仪1、目镜2、待测光学系统3、旋转装置4、反射镜面5和平行光管6。该设备的原理如下：由平行光管6发出的平行光束透过透镜聚焦在待测透镜的焦平面，通过自准直仪、望远镜或显微镜1的目镜2接收焦点像，通过旋转装置4转动待测光学系统3以获得焦点像的运动轨迹，利用焦点像的运动轨迹计算偏心值。该设备具有测试精度高、重复性好的优点，但是该设备需要投入较大的成本，不适宜应用在大批量生产中，另外，该设备只能垂直测量中心偏心值，无法对其他角度的偏心值进行测量。
技术实现思路
本申请旨在提供一种至少克服或部分克服现有技术的上述至少一个缺陷的偏心测试装置。一方面，本申请提供了这样一种偏心检测装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。在一个实施方式中，所述标靶模块可为激光、黑块或圆点形物体。在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括中心标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块。在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括侧面标靶，所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括中心标靶和侧面标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块；以及所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。在一个实施方式中，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像随之运动，其运动轨迹形成第一封闭轨迹，所述计算模块基于所述第一封闭轨迹上距离所述第一封闭轨迹的中心的最远距离计算中心标靶偏心值，其中，所述第一封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块的交点。在一个实施方式中，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像随之运动，其运动轨迹形成第二封闭轨迹，所述计算模块基于所述第二封闭轨迹上距离所述第二封闭轨迹的中心的最远距离计算侧面标靶偏心值，其中，所述第二封闭轨迹的中心为所述侧面标靶与所述光学系统的连线的延长线和所述成像模块的交点。在一个实施方式中，所述计算模块还可用于确定所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像之间的距离。在一个实施方式中，所述计算模块还可用于根据所述中心标靶像和所述侧面标靶像之间的距离、所述中心标靶和所述光学系统之间的距离以及所述中心标靶和所述侧面标靶之间的距离，基于相似三角形原理确定所述光学系统的有效焦距值。在一个实施方式中，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述中心标靶和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和侧面标靶像随之运动，所述中心标靶像和所述侧面标靶像连线的中心点的运动轨迹形成中心点封闭轨迹，所述计算模块基于所述中心点封闭轨迹距离所述中心点封闭轨迹的中心的最远距离计算中心点偏心值，其中，所述中心点封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述侧面标靶的中点与所述光学系统的连线的延长线和所述成像模块的交点。另一方面，本申请提供了一种基于上述偏心检测装置的测量光学系统的偏心值的方法，该方法包括：将光学系统放置于所述偏心测试装置的旋转模块上；通过所述偏心测试装置的成像模块接收标靶模块透过所述光学系统的透过光，以使得所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，并通过所述偏心测试装置的计算模块确定出所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算出所述偏心值。在一个实施方式中，至少一个标靶模块可包括中心标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块，以及其中，基于所述标靶像的所述运动轨迹计算出所述偏心值的步骤可包括：所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像随之运动，其运动轨迹形成第一封闭轨迹；以及基于所述第一封闭轨迹上距离所述第一封闭轨迹的中心的最远距离计算中心标靶偏心值，其中，所述第一封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块的交点。在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括侧面标靶，所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角，以及其中，基于所述标靶像的所述运动轨迹计算出所述偏心值的步骤可包括：所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像随之运动，其运动轨迹形成第二封闭轨迹；以及基于所述第二封闭轨迹上距离所述第二封闭轨迹的中心的最远距离计算侧面标靶偏心值，其中，所述第二封闭轨迹的中心为所述侧面标靶与所述光学系统的连线的延长线和所述成像模块的交点。在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括中心标靶和侧面标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块，所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角，以及其中，所述方法还可包括：通过所述偏心测试装置的计算模块确定出所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像之间的距离。在一个实施方式中，所述方法还可包括：所述偏心测试装置的计算模块根据所述中心标靶像和所述侧面标靶像之间的距离、所述中心标靶和所述光学系统之间的距离以及所述中心标靶和所述侧面标靶之间的距离，基于相似三角形原理确定出所述光学系统的有效焦距值。在一个实施方式中，基于所述标靶像的所述运动轨迹计算出所述偏心值的步骤可包括：所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述中心标靶和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和侧面标靶像随之运动，所述中心标靶像和所述侧面标靶像连线的中心点的运动轨迹形成中心点封闭轨迹；以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏心测试装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，其特征在于，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。

【技术特征摘要】
1.一种偏心测试装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，其特征在于，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。2.根据权利要求1所述的偏心测试装置，其特征在于，所述标靶模块为激光、黑块或圆点形物体。3.根据权利要求1所述的偏心测试装置，其特征在于，所述至少一个标靶模块包括中心标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块。4.根据权利要求1所述的偏心测试装置，其特征在于，所述至少一个标靶模块包括侧面标靶，所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。5.根据权利要求1所述的偏心测试装置，其特征在于，所述至少一个标靶模块包括中心标靶和侧面标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块；以及所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。6.根据权利要求3或5所述的偏心测试装置，其特征在于，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像随之运动，其运动轨迹形成第一封闭轨迹，所述计算模块基于所述第一封闭轨迹上距离所述第一封闭轨迹的中心的最远距离计算中心标靶偏心值，其中，所述第一封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块的交点。7.根据权利要求4或5所述的偏心测试装置，其特征在于，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像随之运动，其运动轨迹形成第二封闭轨迹，所述计算模块基于所述第二封闭轨迹上距离所述第二封闭轨迹的中心的最远距离计算侧面标靶偏心值，其中，所述第二封闭轨迹的中心为所述侧面标靶与所述光学系统的连线的延长线和所述成像模块的交点。8.根据权利要求5所述的偏心测试装置，其特征在于，所述计算模块还用于确定所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的侧面标靶像之间的距离。9.根据权利要求8所述的偏心测试装置，其特征在于，所述计算模块还用于根据所述中心标靶像和所述侧面标靶像之间的距离、所述中心标靶和所述光学系统之间的距离以及所述中心标靶和所述侧面标靶之间的距离，基于相似三角形原理确定所述光学系统的有效焦距值。10.根据权利要求5、8或9中任一项所述的偏心测试装置，其特征在于，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述中心标靶和所述侧面标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像和侧面标靶像随之运动，所述中心标靶像和所述侧面标靶像连线的中心点的运动轨迹形成中心点封闭轨迹，所述计算模块基于所述中心点封闭轨迹距离所述中心点封闭轨迹的中心的最远距离计算中心点偏心值，其中，所述中心点封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述侧面标靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立权，孙晨炜，徐振洋，朱金献，王冠灵，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33