[发明专利]偏心测试装置及方法

说明书

本申请公开了一种偏心测试装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。本申请还公开了使用所述偏心测试装置测量偏心值的方法。

技术领域

本发明涉及光学镜头检测技术领域，具体地说，本发明涉及一种偏心测试装置及相应的光学镜头偏心测试方法。

背景技术

光学系统有一对称轴，通常叫系统轴。各球面中心都在系统轴上，称为同心光学系统。光学设计的目的就是计算同心光学系统的像差，以满足像质要求。但是由于光学零件和机械零件有加工误差，使得在装配后，光学系统的各球面中心不在系统轴上，从而出现中心偏差。

光学系统的中心偏差会改变原设计的像差矫正状态，使得像差产生变化并出现像差恶化等问题。对于高质量的镜头，光学系统的中心偏差所造成的成像质量不好是镜头退修或报废的主要原因之一。因此，为保证镜头产品的质量，需要对镜头进行相应的中心偏差检测。

目前，国内外有一些能够应用于工业生产或院校、科研单位实验室的偏心测试仪，例如，德国TROPTICS公司生产的OptiCentic设备。如图1所示，该设备包括带有CCD相机的自准直仪1、目镜2、待测光学系统3、旋转装置4、反射镜面5和平行光管6。该设备的原理如下：由平行光管6发出的平行光束透过透镜聚焦在待测透镜的焦平面，通过自准直仪、望远镜或显微镜1的目镜2接收焦点像，通过旋转装置4转动待测光学系统3以获得焦点像的运动轨迹，利用焦点像的运动轨迹计算偏心值。该设备具有测试精度高、重复性好的优点，但是该设备需要投入较大的成本，不适宜应用在大批量生产中，另外，该设备只能垂直测量中心偏心值，无法对其他角度的偏心值进行测量。

发明内容

本申请旨在提供一种至少克服或部分克服现有技术的上述至少一个缺陷的偏心测试装置。

一方面，本申请提供了这样一种偏心检测装置，包括带动光学系统作旋转运动的旋转模块，所述偏心测试装置还包括：至少一个标靶模块，与所述旋转模块间隔布置；成像模块，接收所述标靶模块透过所述光学系统的透过光，所述透过光在所述成像模块上形成所述标靶模块的标靶像；以及计算模块，基于所述标靶像的运动轨迹计算与所述标靶模块关联的偏心值，其中，使所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周，所述计算模块确定所述标靶模块在所述成像模块上形成的标靶像的运动轨迹，并基于所述标靶像的所述运动轨迹计算所述偏心值。

在一个实施方式中，所述标靶模块可为激光、黑块或圆点形物体。

在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括中心标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块。

在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括侧面标靶，所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。

在一个实施方式中，所述至少一个标靶模块可包括中心标靶和侧面标靶，所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线垂直于所述成像模块；以及所述侧面标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块成任意角度夹角。

在一个实施方式中，当所述旋转模块带动所述光学系统旋转至少一周时，所述中心标靶在所述成像模块上形成的中心标靶像随之运动，其运动轨迹形成第一封闭轨迹，所述计算模块基于所述第一封闭轨迹上距离所述第一封闭轨迹的中心的最远距离计算中心标靶偏心值，其中，所述第一封闭轨迹的中心为所述中心标靶和所述光学系统的连线的延长线与所述成像模块的交点。