[發(fā)明專利]測量鏡片成像質(zhì)量的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01118574.0
• 申請日: 2001-06-01
• 公開（公告）號: CN1389716A
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃國亮;程京;周玉祥;馮繼宏;吳浩揚;劉誠迅
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京博奧生物芯片有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發(fā)明涉及一種測量鏡片成像質(zhì)量的裝置和方法，可用于測量鏡片或鏡頭的成像質(zhì)量。

對于鏡頭與鏡片成像質(zhì)量的傳統(tǒng)檢測方法有兩種，一種是星點觀測方法，另一種是分辨率板觀察方法。這兩種方法比較簡單，主要適合鏡頭鏡片分辨率和象質(zhì)的目視觀測，經(jīng)驗性要求很強，對焦斑大小、相差象質(zhì)等則很難進行精確測量。用于檢測焦斑的裝置可以采用傳統(tǒng)的平行光管目視測量裝置，但是使用不方便，人眼容易疲勞，測量結(jié)果也有可能因人而異。

本發(fā)明的目的在于提供一種測量鏡片成像質(zhì)量的裝置及測量鏡片成像質(zhì)量的方法，利用本發(fā)明的測量裝置和測量方法不僅可以精確測量各種鏡片或鏡頭的分辨率，而且可以精確測量鏡片或鏡頭的實際焦斑大小，還可以對鏡片或鏡頭的相差象質(zhì)進行定量分析，并使得這些測量變得非常方便。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一種測量鏡片成像質(zhì)量的裝置，包括：

一個激光源，用于產(chǎn)生激光束并射向鏡片；

一個光敏探測裝置，用于將所接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

一個顯微物鏡，用于將激光束經(jīng)所測鏡片聚焦后的焦斑成像在該光敏探測裝置上；

一臺計算機，用于對光敏探測裝置輸出的有關(guān)聚焦焦斑成像的信號進行處理，并通過分析該信號而檢測出鏡片的成像質(zhì)量；

其中，光敏檢測裝置與計算機連接，激光源、被測鏡片、光敏檢測裝置和顯微物鏡設(shè)置在一個光路上，顯微物鏡設(shè)置在光敏檢測裝置與被測鏡片之間。

在本發(fā)明的一個實施例中，在被測鏡片與顯微物鏡之間設(shè)有一個標(biāo)尺刻畫板，該標(biāo)尺刻畫板為采用透明材料制成的平板并畫有標(biāo)尺刻畫線，該標(biāo)尺刻畫板上的標(biāo)尺刻畫線所在平面與被測鏡片的焦平面重合。

在本發(fā)明中，可以在激光源與被測鏡片之間設(shè)置一個光強衰減器，用于衰減激光束以達(dá)到合適的強度。

在本發(fā)明中，可以在顯微物鏡與光敏探測裝置之間設(shè)置一個可調(diào)整的轉(zhuǎn)接件，其長度可調(diào)整，用于使激光束聚焦后的焦斑清晰地成像在光敏探測裝置上。

在本發(fā)明中，在該光敏檢測裝置中可以采用電荷耦合器件(charge-coupled?device，縮寫為CCD)。

在本發(fā)明中，可以在標(biāo)尺刻畫板附近設(shè)有用于照亮標(biāo)尺刻畫線的照明光源。

根據(jù)本發(fā)明的一種測量鏡片成像質(zhì)量的方法，包括以下步驟：

(1)以具有適當(dāng)光強的激光束照射在被測鏡片上；

(2)由一個光敏檢測裝置檢測經(jīng)被測鏡片聚焦后的焦斑成像，將與該焦斑相關(guān)的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并送至一計算機進行數(shù)據(jù)處理；

(3)由該計算機對該信號進行處理及分析，檢測出鏡片的成像質(zhì)量。

在本發(fā)明中，可以在經(jīng)被測鏡片聚焦后的焦斑成像上疊加標(biāo)尺刻畫線。

在本發(fā)明中，可以采用一個顯微物鏡將所述激光束聚焦后的焦斑及標(biāo)尺刻畫線放大并清晰成像在光敏探測裝置上，以便于測量。

在本發(fā)明的一個實施例中，調(diào)整經(jīng)被測鏡頭的激光束的強度，使得光敏檢測裝置中的光敏器件象元所接收的光強是不飽和的。

利用本發(fā)明的測量裝置和測量方法不僅可以精確測量各種鏡片或鏡頭的分辨率，而且可以精確測量鏡片或鏡頭的實際焦斑大小，還可以對鏡片或鏡頭的相差象質(zhì)進行定量分析，并使得這些測量變得非常方便。

以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明之測量鏡片成像質(zhì)量的裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的標(biāo)尺刻畫板之標(biāo)尺刻畫線的示意圖；

圖3(a)、(b)、(c)是轉(zhuǎn)接件T的一個示例的結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖3(a)為轉(zhuǎn)接件的前端結(jié)構(gòu)，圖3(b)為轉(zhuǎn)接件的中間鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)，圖3(c)為轉(zhuǎn)接件的后端結(jié)構(gòu)；

圖4(a)為CCD光敏探測裝置所采集的被測焦斑疊加在標(biāo)尺刻畫板P后的放大圖象，圖4(b)為對應(yīng)被測焦斑經(jīng)數(shù)字圖形分析處理后的形貌圖。

在圖1中示出了一種根據(jù)本發(fā)明提出的鏡片成像質(zhì)量測量裝置，該裝置的光敏探測裝置采用CCD。本發(fā)明也可同樣用于測量鏡頭。采用根據(jù)本發(fā)明的裝置，使得測量鏡頭和鏡片的分辨率、焦斑大小、相差象質(zhì)等指標(biāo)變得非常方便。

本發(fā)明之測量裝置的實施例如圖1所示，包括：可變強度衰減器F、標(biāo)尺刻畫板P、顯微物鏡L2、可調(diào)轉(zhuǎn)接件T、采用CCD作為光敏器件的CCD光敏探測裝置以及計算機等部件，圖1左邊所示的平行箭頭為激光束，例如準(zhǔn)直平行激光束，被測鏡片(或鏡頭)L1設(shè)置在可變強度衰減器F和標(biāo)尺刻畫板P之間。標(biāo)尺刻畫板P中的標(biāo)尺刻畫線寬從1nm(納米)-1mm(毫米)。