[發(fā)明專利]光學測試系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054363.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN113137924B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 李遠益;謝前森;楊佳;肖瑞兵;劉杰林;任劍橋
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇車載光學技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 上海隆天律師事務所 31282
• 代理人: 鐘宗

本發(fā)明提供了光學測試系統(tǒng)及其方法，其系統(tǒng)包括：一測試光源模塊；一具有測試對象的反射模塊，所述反射模塊接收測試光源模塊出射的光源光線；一第一光學元件；一探測模塊，接收經反射模塊反射后經第一光學元件透射的反射光線，采集測試對象發(fā)生位移前后，探測模塊分別被移動到成像質量最高的位置；以及一控制模塊，根據(jù)檢測探測模塊的位移獲得測試對象的位移量。本發(fā)明的測試系統(tǒng)結構簡單且體積小，應用范圍廣泛，測試方法流程步驟簡便可靠、測量快捷準確，能有效降低位移量，尤其是鏡頭后焦及后焦變化量的高精度測量的成本。

技術領域

本發(fā)明涉及光學元件測試領域，具體地說，涉及光學測試系統(tǒng)及其方法。

背景技術

位移是基本的幾何參量之一，其準確測量對人們從事各領域的研究和促進科學進步有十分重要的意義。與其他機械量相比，位移容易檢測，且準確度高，所以常將被測對象的物理量轉換為位移量來檢測。

例如在光學鏡頭領域，光學鏡頭在不同的溫度條件下后焦會發(fā)生變化，導致焦面偏移，當焦面偏移過大時會引起成像不清晰，因此在鏡頭設計過程中需要考慮溫度補償，故需要對不同溫度下鏡頭的后焦變化量(位移量)進行精確測定，從而判斷鏡頭的熱補償是否符合要求。目前常規(guī)的熱補償測試方法是將鏡頭放到高低溫箱中，當達到要求溫度后快速將鏡頭取出進行后焦測試，但是由于鏡頭溫度和外界溫度存在溫差，測試過程中溫度在不斷發(fā)生變化，導致測試不準確，且重復性差。

再比如，在鏡頭完成裝配無法主動調節(jié)后焦位置的應用場合下，裝配前若不能準確測出鏡頭后焦，將使鏡頭光學系統(tǒng)成像面與光電探測器件焦平面無法匹配，進而使光學系統(tǒng)不能準確在光電探測器焦平面成像，嚴重影響成像質量；此外，科學技術的不斷發(fā)展與進步對后焦測試精度的要求也越來越高(精度需要達到1μm甚至0.5μm)，而一般的后焦測試儀精度僅能達到5μm～10μm左右，無法達到精確測量的目的；若采用高精度的光柵尺等雖然可以提高測試精度，但是成本會非常高。

其他的測量方法主要有機械法、光學法、電學法及氣動法，但目前的測試方案普遍存在設備體積大、設備昂貴，成本較高的缺陷。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明的目的在于簡化鏡片后焦位移高精度測量的步驟和產品體積，大大降低了鏡片后焦位移高精度測量的成本。

本發(fā)明的實施例還提供一種光學測試系統(tǒng)，包括：

一測試光源模塊；

一具有測試對象的反射模塊，接收所述測試光源模塊的光源光線；

一第一光學元件；

一探測模塊，接收經所述反射模塊反射后經第一光學元件透射的反射光線，采集測試對象發(fā)生位移前后，所述探測模塊分別被移動到成像質量最高的位置；以及

一控制模塊，根據(jù)檢測所述探測模塊的位移獲得所述測試對象的位移量。

優(yōu)選地，還包括一分光模塊，所述反射模塊反射后的光線經過所述分光模塊引導后到達所述探測模塊。

優(yōu)選地，所述分光模塊是半透半反光學元件，所述分光模塊被設置于所述光源模塊的出射側以及所述反射模塊的出射側，所述分光模塊將所述測試光源模塊的光源光線導向反射鏡，并接收所述反射鏡反射的光線并導向至所述探測模塊。

優(yōu)選地，還包括一位移模塊，沿平行于所述第一光學元件的光軸方向移動所述探測模塊，所述控制模塊電連接所述探測模塊和位移模塊。

優(yōu)選地，所述反射模塊包括一第二光學元件以及具有測試對象的可動反射元件，所述第二光學元件位于所述反射元件的出射側。

優(yōu)選地，所述控制模塊采集所述可動反射元件發(fā)生位移前所述探測模塊所處第一位置和所述可動反射元件發(fā)生位移后所述探測模塊所處第二位置之間的位移量，根據(jù)所述位移量獲得所述測試對象的位移量。