CN102607809A - 镜头鉴别率检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种镜头鉴别率检测装置，其构成包括由下而上依次的底座、X轴向位移台、Y轴向位移台、托板、照明光源、支撑结构、固定着散射片和鉴别率板的固定结构、待检测镜头、相机、支架；所述的X轴向位移台和Y轴向位移台移动方向水平且相互垂直，组成二维移动平台并固定于底座上；所述的托板固定在所述的Y轴向位移台上；所述的照明光源固定在所述的托板上；所述的固定架通过支撑结构固定于托板上；所述的固定结构用来固定散射片和鉴别率板，散射片位于鉴别率板的下方，所述的散射片磨砂面朝上放置，鉴别率板刻有图形的一面朝上放置；所述的待检测镜头和相机固定在所述的支架上。本发明具有易于搭建，操作准确、精细，评价客观等优点。
Description
技术领域
本发明时间光学镜头，特别是一种镜头鉴别率检测装置。
背景技术
随着科学的发展，技术的进步，人们对于所获取图像的质量要求越来越高；而获取图像的质量与所采用镜头的质量密切相关，能够有效鉴别镜头成像质量的装置具有广泛的市场。
目前，市场上有较为成熟的镜头检测仪器，但此类仪器只有国外几家公司制造，并且价格高昂，操作繁琐，仅适用于专业领域，不利于推广应用。
鉴别镜头质量的标准有很多，测量其鉴别率是广泛采用的一种方法，该方法简单实用，并能有效地鉴别镜头质量。在先技术中，有一种镜头鉴别率测量装置（实用新型专利，申请号200920235085.6），该装置实现了经济易用的要求，但存在以下缺点：
（1）只能简单的测量成像视场的成像质量，对于整个视场区域各视场点无法形成精细的评价；
（2）无鉴别率板调平结构，测量结果误差大；
（3）光源更换不便，不能对不同的镜头做出评价；
（4）光源直接照射鉴别率板，与真实照明情况相异。
发明内容
本发明要解决的问题是克服上述在先技术的不足，提供一种镜头鉴别率检测装置，该装置应能准确、精细、客观、系统地检测镜头成像质量。
本发明的技术方案解决如下：
一种镜头鉴别率检测装置，特点在于其构成包括由下而上依次的底座、X轴向位移台、Y轴向位移台、托板、照明光源、支撑结构、固定着散射片和鉴别率板的固定结构、待检测镜头、相机、支架；
所述的X轴向位移台和Y轴向位移台移动方向水平且相互垂直，组成二维移动平台并固定于底座上；所述的托板固定在所述的Y轴向位移台上；所述的照明光源固定在所述的托板上；所述的固定架通过支撑结构固定于托板上；所述的固定结构用来固定散射片和鉴别率板，散射片位于鉴别率板的下方，所述的散射片磨砂面朝上放置，鉴别率板刻有图形的一面朝上放置；所述的待检测镜头和相机固定在所述的支架上。
所述的照明光源的波长与所述的待测镜头的工作波长范围相匹配。
本发明各部件的作用和设计依据如下：
所述的二维移动台，用来调节固定结构所固定的鉴别率板与相机的水平相对位置，用于全视场中不同视场点的测试；
所述的托板的作用在于提供中间件，减少其他部件对二维移动台安装孔的依赖，增强系统零部件的可替换性；
所述的照明光源为任一种符合测量要求的光源，其选择依据为待测镜头工作波长范围；
所述的支撑结构的作用在于支撑固定结构和调节固定结构所固定的鉴别率板的俯仰和高度；
所述的固定结构所固定的散射片，依据待测镜头进行更换，作用为使鉴别率板的出光情况接近样品实际发光或照明情况；
所述的固定结构所固定的鉴别率板为商用鉴别率板（又称分辨力板）和自制鉴别率板的一种，根据测量要求进行选择；
所述的照明光源与固定结构所固定的鉴别率板的相对水平位置可以调节，即照明光源可以照亮鉴别率板的不同线对的鉴别率图形；
所述的相机，为商用数码相机的一种，要求其相片方便人眼观察并可以供计算机存储和分析；
所述的托板、支撑结构和固定结构等机械部件，在满足要求的情况下，采用简约设计，最大化的满足系统可重构性和易于构建特性；
本发明的优势体现在镜头检测过程中，本发明完整的检测流程包括以下步骤：
1、首先，选定符合检测要求的照明光源和鉴别率板；
2、安装并调整装置，使鉴别率板有刻写图形的一面水平；
3、调节装置，使镜头光轴竖直，像面与相机成像面重合，物面与鉴别率板刻有图形的一面重合；
4、开启照明光源，照明鉴别率板；
5、相机对所述的鉴别率板进行摄像；
6、对鉴别率板的相机照片进行分析，得出镜头的分辨率；
7、重复步骤1-6若干次，处理测试结果，降低误差；
8、按照一定的规律调节二维平移台，重复步骤1-7，根据要求测量视场内若干个点；
9、依照待测目标，更换光源，重复步骤1-8；
10、测试结束，总结分析测试结果，生成测试报告。
本发明的技术效果如下：
本发明充分考虑重构原则，利于安装、更换零部件，调试方便。
本发明测试系统放置于二维平移台上，通过手动或电动调节二维平移台，可以实现对待测镜头不同的视场位置的成像质量的精细评价。
本发明鉴别率板的俯仰可以调节，调整鉴别率板刻有图形的面与镜头光轴垂直，能够减小测量误差。
本发明照明光源与鉴别率板的相对水平位置可以调节，可以利用不同线对的鉴别率图样进行测量。
本发明光源易于更换，使得本发明可以测试不同波长光源照明下镜头的成像质量。
本发明在照明光源与鉴别率板之间加装了散射片，能够模拟样品实际发光或照明情况。
利用本发明对待测的镜头进行评价，即可获知镜头成像质量的优劣；该发明不仅可以准确的判断镜头的鉴别率，还能对镜头整个视场成像质量进行精细评价，对镜头不同光源下的成像质量进行评判。
推广使用本发明，将为鉴别镜头，提供准确、精细、客观的镜头检测装置和方法。
附图说明
图1是本发明镜头鉴别率检测装置示意图。
图2是本发明实施例鉴别率板图形示意图。
图3是本发明实施例测试流程示意图。
图4是本发明实施例物面位置选取示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
参阅图1，附图1是本发明镜头鉴别率检测装置装置图，由图可见本发明镜头鉴别率检测装置，其构成包括由下而上依次的底座1、X轴向位移台2、Y轴向位移台3、托板4、照明光源5、支撑结构6、固定着散射片和鉴别率板的固定结构7、待检测镜头8、相机9、支架10。
所述的X轴向位移台2和Y轴向位移台3移动方向水平且相互垂直，组成二维移动平台并固定于底座1上；所述的托板4固定在所述的Y轴向位移台3上；所述的照明光源5固定在所述的托板4上；所述的固定架7通过支撑结构6固定于托板4上；所述的固定结构7用来固定散射片和鉴别率板，散射片位于鉴别率板的下方，所述的散射片磨砂面朝上放置，鉴别率板刻有图形的一面朝上放置；所述的待检测镜头8和相机9固定在所述的支架10上。
所述的二维移动平台，用来调节固定结构7所固定的鉴别率板与相机9的水平相对位置，用于全视场中不同视场点的测试。
所述的托板4的作用在于提供中间件，减少其他部件对二维移动台安装孔的依赖，增强系统零部件的可替换性。
所述的照明光源5为任一种符合测量要求的光源，其选择依据为待测镜头工作波长范围。
所述的支撑结构6的作用在于支撑固定结构7和调节固定结构7所固定的鉴别率板的俯仰和高度。
所述的固定结构7所固定的散射片，依据待测镜头进行更换，作用为调整鉴别率板的照明，使得鉴别率板的出光情况接近样品实际发光或照明情况。
所述的固定结构7所固定的鉴别率板为商用鉴别率板（又称分辨力板）和自制鉴别率板的一种，根据测量要求进行选择。
所述的照明光源5与固定结构7所固定的鉴别率板的相对水平位置可以调节，即照明光源5可以照亮鉴别率板的不同线对的鉴别率图形。
所述的相机9，为商用数码相机的一种，要求其相片方便人眼观察并可以供计算机存储和分析。
下面是一个具体实施例的结构参数：
本实施例，所述的二维移动平台采用商用二维手动移动台，行程为120mm×120mm。
本实施例，要求测量410nm~420nm光线下镜头的成像质量，照明光源5采用主波长为410nm的窄带发光的发光二极管）照明，并为此设计了异形驱动电路板，此电路板带有沟槽，当用螺钉固定于托板4上后，可以在水平方向上带动发光二极管移动，无需增加额外的装置实现了平移的调节，简化了装置的复杂度；为了增强系统适应性，发光二极管的光强可以进行调节。
本实施例，支撑结构6采用简约设计，最大程度简化了系统；采用三点支撑架构，其中之一包括两头带有螺纹的螺杆、弹簧和两个螺母，两个螺母与弹簧之间分别为托板4和固定结构7，其中下螺母将螺杆固定于托板4上，上螺母与弹簧构成推拉结构，调节上螺母可以调节固定结构7在相应支撑点的高度，通过三个支撑点的相互配合，实现固定结构7所固定的鉴别率板的俯仰调节和高度调节。
本实施例，固定结构7固定有散射片和鉴别率板，其中设计三个沟槽用于配合支撑结构6，其沟槽结构的设计同照明光源5的异形驱动电路板，能够使得固定结构7带动所固定的鉴别率板水平移。
本实施例中照明光源5和鉴别率板，均能相对托板4做水平相对移动，并且移动方向相互垂直，照明光源5与固定结构7所固定的鉴别率板的相对水平位置可以调节的要求。
本实施例，鉴别率板采用1951USAF型鉴别率板，参阅附图2。
本实施例，散射片采用普通毛玻璃，要求经散射片的照明光线能够照亮所需鉴别率板线对图形，且能够使所需鉴别率板图形成像在相机9上。
本实施例，相机9选择以电荷耦合器件（CCD）为核心的数码相机，选择数码相机，照片存储方便，利于后续查证和分析，并且可以应用计算机的强大处理能力获取更为详细的评价。
本实施例的测试流程，参阅图3。
测试时，首先依据镜头测试要求，选择鉴别率板和照明光源，如上所述的，本实施例采用窄带发光二极管（LED）和1951USAF型鉴别率板；然后，调整装置，将鉴别率板调平，放置待测镜头并调整其姿态，调节照明光源至合适的亮度；最后，采集并分析鉴别率板的相机照片，得到镜头的鉴别率。
为了增加本系统的普适性，降低系统搭建的难度，本实施例分析相机照片采用目测方式；如有意获得更为客观的结果，可以采用计算机对相机照片进行处理，并且通过计算机处理还可以得到更为详细的评价。
重复测量三次，分析总结测试结果。
调节二维平移台，获得镜头视场不同视场点的鉴别率的一致性，位置的选取应该具有代表性，本实施例位置的选取参阅图4。
本实施例中，因为测试目的决定了采用的光源，故无需更换光源。如需测量白光镜头的质量，可以分别用红绿蓝三种光源进行测试，分别对相机照片中的红绿蓝三种成分进行分析，从而获得镜头对不同基色光源的成像质量。
Claims (2)
1.一种镜头鉴别率检测装置，特征在于其构成包括由下而上依次的底座（1）、X轴向位移台（2）、Y轴向位移台（3）、托板（4）、照明光源（5）、支撑结构（6）、固定着散射片和鉴别率板的固定结构（7）、待检测镜头（8）、相机（9）、支架（10）；
所述的X轴向位移台（2）和Y轴向位移台（3）移动方向水平且相互垂直，组成二维移动平台并固定于底座（1）上；所述的托板（4）固定在所述的Y轴向位移台（3）上；所述的照明光源（5）固定在所述的托板（4）上；所述的固定架（7）通过支撑结构（6）固定于托板（4）上；所述的固定结构（7）用来固定散射片和鉴别率板，散射片位于鉴别率板的下方，所述的散射片磨砂面朝上放置，鉴别率板刻有图形的一面朝上放置；所述的待检测镜头（8）和相机（9）固定在所述的支架（10）上。
2.根据权利要求1所述的镜头鉴别率检测装置，其特征在于，所述的照明光源（5）的波长与所述的待测镜头工作波长范围相匹配。
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