一种分体式镜头的组装方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及镜头生产技术领域，具体涉及到一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。组装方法包括以下步骤：将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿。本发明专利技术的组装方法可以定向定量的调整各镜组，并且通过镜头AA算法程序智能化调整各镜组位姿，相较于人为手动控制调整，组装更为精准，本发明专利技术不仅可以大幅提高分体式镜头的组装良率和成像质量；同时还节省了大量的时间成本，提高了产线镜头组装效率。了产线镜头组装效率。了产线镜头组装效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分体式镜头的组装方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及镜头生产
，具体涉及到一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]目前，摄像头对成像质量的要求越来越高。与一体式镜头相比，分体式镜头由于其镜组可以自由调节的特点，产品成像质量和良率会更高，因此开始逐渐在各种摄像头中运用。目前，分体式镜头常规的一种组装方法是通过不断调整两个镜组之间的相对位姿，并使用逆投影MTF（调制传递函数，Modulation Transfer Function）检测装置检测两个镜组在各种相对位姿下的调制传递函数曲线组，通过比对各种相对位姿下的调制传递函数曲线组，从各种相对位姿中选出使得两个镜组的成像质量最佳的目标相对位姿，然后调整两个镜组达到所述目标相对位姿后，对两个镜组进行固定。
[0003]这种组装方法无法精确定位出镜片的位姿，只能通过重复试探调整镜片位姿从而使调制传递函数曲线组达到标准。此方法不仅费时费力，组装效率低，而且也无法将镜组调整到成像最佳的位姿。另外，对于不同的镜头来说，其组装难度也有差异，此方法在组装一些比较简单的镜头时有一定的适用性，但一旦镜头结构复杂，就极有可能出现反复调试镜组都始终达不到较为理想的姿态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种分体式镜头的组装方法，包括以下步骤：将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；通过逆投影MTF检测装置检测得到所述第一镜组和所述第二镜组在预设位置处的调制传递函数曲线组；根据所述调制传递函数曲线组，通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿；通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置，依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿，使所述第一镜组与所述第二镜组达到成像质量最佳的目标相对位姿，然后对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定。
[0006]进一步的，所述调制传递函数曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，所述调制传递函数曲线组包括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别
测得的离轴调制传递函数曲线组和一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线。
[0007]进一步的，所述逆投影MTF检测装置包括设置在像面位置的刻线光罩和设置在物面位置的图像传感器，所述图像传感器设置为一个且位置可调或者设置为多个；检测得到调制传递函数曲线组的步骤包括：控制所述刻线光罩以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动；所述刻线光罩每移动一个步距后，通过所述图像传感器测得在轴MTF值，并在所述至少四个位置处测得离轴MTF值；根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及所述在轴MTF值，生成在轴调制传递函数曲线；根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及在每个位置处的离轴MTF值，生成至少四条离轴调制传递函数曲线。
[0008]进一步的，所述编写镜头AA算法程序具体包括：根据第一镜组、第二镜组产线的公差实际情况建立模型；依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的镜头AA算法数据库集合，镜头AA算法数据库集合包括多个数据库，不同的数据库对应的组装相对位姿关系不同，组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾斜；基于镜头AA算法数据库集合，编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对位姿关系的镜头AA算法程序；将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中。
[0009]进一步的，建立镜头AA算法数据库集合具体包括：在待组装镜头的各镜片生产时，获取第一镜组或第二镜组的产线实际公差数据；利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组或第二镜组带有公差的镜头，其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定；对生成的带公差镜头进行相关性分析，挑选出相关性最低的至少10个镜头，每个镜头作为一个模型；利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组或第二镜组在设定偏心、倾斜坐标下的在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线文本数据；根据导出的调制传递函数曲线文本数据，建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应关系的数据库，得到的若干个数据库构成镜头AA算法数据库集合。
[0010]进一步的，所述镜头AA算法程序包括第一算法和第二算法，所述第一算法为运算第一镜组与第二镜组间同时存在相对倾斜和相对偏心情况下的算法，所述第二算法为运算第一镜组和第二镜组间仅存在相对倾斜或相对偏心情况下的算法。
[0011]进一步的，所述依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿的步骤包括：步骤1.1，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组或第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，处理曲线得到场曲、峰值和切值，运行第一算法，计算出预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组
的初始坐标进行相应调整；步骤1.2，调整完成后，再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组或第二镜组在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.3，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则通过调整后的至少四条调制传递函数曲线处理得到场曲，然后运行第二算法，第二算法根据数据库的不同，分为偏心算法和倾斜算法；默认情况下，先运行偏心算法，计算出偏心坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行偏心调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.4，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则使用调整偏心坐标前的场曲，运行倾斜算法，计算出倾斜坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行倾斜调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.5，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则返回步骤1.1，步骤1.1、1.2、1.3、1.4为1个循环，根据生产效率设定算法运行时间，重复循环直到达到预设时间或调整完成后的所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度达到预设标准时，则停止循环。
[0012]进一步的，所述第一算法的编写过程具体包括：步骤2.1，建立至少10个模型在特定离轴视场的特定方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心和倾斜四维坐标对应关系的数据库；其中，在镜头组装的过程中，在预设状态下所述第一镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分体式镜头的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；通过逆投影MTF检测装置检测得到所述第一镜组和所述第二镜组在预设位置处的调制传递函数曲线组；根据所述调制传递函数曲线组，通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿；通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置，依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿，使所述第一镜组与所述第二镜组达到成像质量最佳的目标相对位姿，然后对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定。2.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述调制传递函数曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，所述调制传递函数曲线组包括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别测得的离轴调制传递函数曲线组和一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线。3.根据权利要求2所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述逆投影MTF检测装置包括设置在像面位置的刻线光罩和设置在物面位置的图像传感器，所述图像传感器设置为一个且位置可调或者设置为多个；检测得到调制传递函数曲线组的步骤包括：控制所述刻线光罩以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动；所述刻线光罩每移动一个步距后，通过所述图像传感器测得在轴MTF值，并在所述至少四个位置处测得离轴MTF值；根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及所述在轴MTF值，生成在轴调制传递函数曲线；根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及在每个位置处的离轴MTF值，生成至少四条离轴调制传递函数曲线。4.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述编写镜头AA算法程序具体包括：根据第一镜组、第二镜组产线的公差实际情况建立模型；依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的镜头AA算法数据库集合，镜头AA算法数据库集合包括多个数据库，不同的数据库对应的组装相对位姿关系不同，组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾斜；基于镜头AA算法数据库集合，编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对位姿关系的镜头AA算法程序；将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中。5.根据权利要求4所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：建立镜头AA算法数据库集合具体包括：在待组装镜头的各镜片生产时，获取第一镜组或第二镜组的产线实际公差数据；
利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组或第二镜组带有公差的镜头，其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定；对生成的带公差镜头进行相关性分析，挑选出相关性最低的至少10个镜头，每个镜头作为一个模型；利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组或第二镜组在设定偏心、倾斜坐标下的在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线文本数据；根据导出的调制传递函数曲线文本数据，建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应关系的数据库，得到的若干个数据库构成镜头AA算法数据库集合。6.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述镜头AA算法程序包括第一算法和第二算法，所述第一算法为运算第一镜组与第二镜组间同时存在相对倾斜和相对偏心情况下的算法，所述第二算法为运算第一镜组和第二镜组间仅存在相对倾斜或相对偏心情况下的算法。7.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿的步骤包括：步骤1.1，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组或第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，处理曲线得到场曲、峰值和切值，运行第一算法，计算出预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的初始坐标进行相应调整；步骤1.2，调整完成后，再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组或第二镜组在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.3，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则通过调整后的至少四条调制传递函数曲线处理得到场曲，然后运行第二算法，第二算法根据数据库的不同，分为偏心算法和倾斜算法；默认情况下，先运行偏心算法，计算出偏心坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行偏心调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.4，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则使用调整偏心坐标前的场曲，运行倾斜算法，计算出倾斜坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行倾斜调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；步骤1.5，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；若否，则返回步骤1.1，步骤1.1、1.2、1.3、1.4为1个循环，根据生产效率设定算法运行时间，重复循环直到达到预设时间或调整完成后的所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度达到预设标准时，则停止循环。8.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述第一算法的编写过程具体包括：步骤2.1，建立至少10个模型在特定离轴视场的特定方向下的至少四条离轴调制传递函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡露，杨宇航，李旦，李长明，李亮，
申请(专利权)人：江西联益光学有限公司，
类型：发明
国别省市：