[发明专利]一种测量光学镜片斜率误差的设备和方法

说明书

技术领域

本发明属于光学镜片检测领域，可用于检测普通反射镜片和特殊面型反射镜片的斜率误差，也可用于透射透镜的像差检测。

背景技术

在现有的太阳能光热发电领域，由于涉及到镜片反射聚光，对反射镜片的表面平整度有一定的要求。当镜片面型质量较差时，会出现反射的光斑变形、光强度不均匀等恶劣影响，而造成该影响的主要镜片参数为镜片的斜率误差。对于镜片上的点，斜率误差指正常入射情况下，该点反射光线的理论方向与实际方向的误差，为角度值。为避免该情况出现，通常都需要对镜片进行斜率误差的检测。

现有技术通过两种方式检测镜片斜率误差。一种方式为通过仪器测量。现行测量斜率误差比较好的仪器为哈特曼扫描仪，其原理为激光器出射激光，通过镜片反射后检测反射的角度，并与理论角度对比得出该点的斜率误差。该仪器的优点是精度高，缺点是价格贵、除扫描仪外的机械结构部分要求精度高、在曲面不同的情况下需要机械结构和软件都重新设计，非常复杂。

另一种测量的方法为三维坐标系进行尺寸测量，如在曲面上选取40*40个点，得出各点的位置，然后进行相应的几何计算，可得出各点实际的偏差。该方法测量繁琐，时间长，而且由于得出的为一个区域的斜率，并非各点的斜率，会造成比较大的误差。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种测量光学镜片斜率误差的设备和一种测量光学镜片斜率误差的方法。

一种测量光学镜片斜率误差的设备，其特征在于，包括

根据被检测镜片的标准镜片曲面类型制作的像靶；

图像采集器，采集镜头朝向被检测镜片曲面，用于采集像靶通过被检测镜片曲面所成的成像图像，并将采集的成像图像发送至图像处理器；

图像处理器，用于将成像图像与像靶理论图像做对比分析，计算成像图像的各像点偏移量，并将偏移量转换为位移量，根据位移量获取各像点的斜率误差。

优选地，所述像靶为具有规律的图片或结构体。

优选地，所述像靶为曲线图、色图、点列图。

优选地，所述图像采集器为CCD、照相机或摄像头。

一种测量光学镜片斜率误差的方法，其特征在于，将像靶通过被检测镜片所成的成像图像与像靶理论图像进行对比，获取斜率误差。

优选地，方法包括如下步骤：

根据被检测镜片的标准镜片曲面类型制作的像靶；

设置图像采集器，使图像采集器采集像靶通过被检测镜片曲面所成的成像图像；

设置图像处理器，使图像处理器将成像图像与像靶理论图像做对比分析，计算成像图像的各像点偏移量，并将偏移量转换为位移量，根据位移量获取各像点的斜率误差。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过将像靶通过被检测镜片所成的成像图像与像靶理论图像进行对比，获取斜率误差，实现简单，成本低，且可以保持好的精确度。

附图说明

图1为本发明测量光学镜片斜率误差的设备的结构示意图；

图2为斜率误差有无的情况下的像点的变化图；

图3为像靶理论图像的示意图；

图4为在有斜率误差情况下像靶的成像图像的示意图；

图5为将图3中曲线细化后靶理论图像的示意图；

图6为将图4中曲线细化后像靶的成像图像的示意图；

图7为将图6中斜率误差进行标记后的示意图；

图中：1、像靶；2、图像采集器；3、被检测镜片曲面；4、成像面。

具体实施方式

本发明提供一种测量光学镜片斜率误差的设备和方法，下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明的测量光学镜片斜率误差的设备包括根据被检测镜片的标准镜片曲面类型制作的像靶；图像采集器，采集镜头朝向被检测镜片曲面，用于采集像靶通过被检测镜片曲面所成的成像图像，并将采集的成像图像发送至图像处理器；图像处理器，用于将成像图像与像靶理论图像做对比分析，计算成像图像的各像点偏移量，并将偏移量转换为位移量，根据位移量获取各像点的斜率误差。所述像靶为具有规律的图片或结构体，例如曲线图、色图、点列图。所述图像采集器为CCD、照相机或摄像头。