[發明專利]偏心測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201711394255.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN109946046B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 朱金獻;范立權;孫晨煒;羅挺;徐佳棟
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇車載光學技術有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

本申請公開了一種偏心測試裝置，用于測量光學系統的偏心值，其特征在于，偏心測試裝置包括：光源；標靶模塊，位于光源之上，包括至少一個標靶；旋轉模塊，位于標靶模塊之上并與標靶模塊間隔布置，旋轉模塊配置用于保持光學系統并帶動光學系統旋轉；相機模塊，配置用于接收光源發出的、透過標靶模塊和光學系統的透過光，透過光在相機模塊上形成標靶的標靶像；以及計算模塊，配置用于基于標靶像的運動軌跡計算光學系統的與標靶相關聯的偏心值，其中，旋轉模塊帶動光學系統旋轉至少一周，計算模塊確定標靶在相機模塊上形成的標靶像的運動軌跡，并基于標靶像的運動軌跡計算偏心值。本申請還公開了使用偏心測試裝置測量偏心值的方法。

技術領域

本申請大體涉及光學系統檢測技術領域，更具體地，本申請涉及偏心測試裝置及方法。

背景技術

光學系統有一對稱軸，通常叫系統軸。各球面中心都在系統軸上，稱為同心光學系統。光學設計的目的就是計算同心光學系統的像差，以滿足像質要求。但是由于光學零件和機械零件有加工誤差，使得在裝配后，光學系統的各球面中心不在系統軸上，從而出現中心偏差。

光學系統的中心偏差會改變原設計的像差矯正狀態，使得像差產生變化并出現像差惡化等問題。對于高質量的鏡頭，光學系統的中心偏差所造成的成像質量不好是鏡頭退修或報廢的主要原因之一。因此，為保證鏡頭產品的質量，需要對鏡頭進行相應的中心偏差檢測。

目前，國內外有一些能夠應用于工業生產或院校、科研單位實驗室的偏心測試儀，例如，德國TROPTICS公司生產的OptiCentic設備。如圖1所示，該設備包括帶有CCD相機的自準直儀1、目鏡2、待測光學系統3、旋轉裝置4、反射鏡面5和平行光管6。該設備的原理如下：由平行光管6發出的平行光束透過透鏡聚焦在待測透鏡的焦平面，通過自準直儀、望遠鏡或顯微鏡1的目鏡2接收焦點像，通過旋轉裝置4轉動待測光學系統3以獲得焦點像的運動軌跡，利用焦點像的運動軌跡計算偏心值。該設備需要投入較大的成本，不適宜應用在大批量生產中。并且，該設備利用順光路原理計算出來的精度有限。另外，該設備只能垂直測量中心偏心值，無法對其他角度的偏心值進行測量。

發明內容

本申請旨在提供一種至少克服或部分克服現有技術的上述至少一個缺陷的偏心測試裝置。

一方面，本申請提供了偏心測試裝置，用于測量光學系統的偏心值，其特征在于，所述偏心測試裝置包括：

光源；

標靶模塊，位于所述光源之上，包括至少一個標靶；

旋轉模塊，位于所述標靶模塊之上并與所述標靶模塊間隔布置，所述旋轉模塊配置用于保持所述光學系統并帶動所述光學系統旋轉；

相機模塊，配置用于接收所述光源發出的、透過所述標靶模塊和所述光學系統的透過光，所述透過光在所述相機模塊上形成所述標靶的標靶像；以及

計算模塊，配置用于基于所述標靶像的運動軌跡計算所述光學系統的與所述標靶相關聯的偏心值，

其中，所述旋轉模塊帶動所述光學系統旋轉至少一周，所述計算模塊確定所述標靶在所述相機模塊上形成的標靶像的運動軌跡，并基于所述標靶像的所述運動軌跡計算所述偏心值。

另一方面，本申請提供了一種基于上述偏心檢測裝置的測量光學系統的偏心值的方法，該方法包括：將光學系統放置于所述偏心測試裝置的旋轉模塊上；

通過所述偏心測試裝置的相機模塊接收所述偏心測試裝置的光源發出的、透過所述偏心測試裝置的標靶模塊和所述光學系統的透過光，以使得所述透過光在所述相機模塊上形成所述標靶模塊中包括的至少一個標靶的標靶像；以及

使所述旋轉模塊帶動所述光學系統旋轉至少一周，并通過所述偏心測試裝置的計算模塊確定出所述標靶中的所述標靶在所述相機模塊上形成的標靶像的運動軌跡，并基于所述標靶像的所述運動軌跡計算出所述偏心值。