[发明专利]一种激光直接成像镜头的品质检验方法及装置

权利要求书

1.一种激光直接成像镜头的品质检验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对成像镜头的成像锐度进行检测：计算成像锐度，获取成像锐度中的最大值，将成像锐度的最大值与成像锐度指标值比对，若成像锐度的最大值小于成像锐度指标值，则成像镜头的成像锐度不能满足要求，否则，视为合格；

(2)对图形发生器装配位置的检测：通过计算的成像锐度，找到最大的成像锐度值与之对应的H轴坐标，该H轴坐标为最佳图形发生器位置；

(3)对镜头场曲的检测：找到清晰的成像位置X_上、X_下、X_左、X_右、X_中，满足以下条件，则表示镜头场曲合格：

且(i＝上、下、左、右)

其中，d₁为像方设计焦深，即表示镜头场曲的合格；

(4)畸变率和倍率的检测：找到最佳锐度X轴坐标，使中心坐标落在相机视场内，移动Y、Z轴到指定位置，记录每次移动后的坐标值，根据坐标值计算各标记之间的实际距离和实际倍率，并将实际距离和实际倍率与理论值相比较，判断镜头畸形率。

2.根据权利要求1所述的激光直接成像镜头的品质检验方法，其特征在于：步骤(1)中，所述对成像镜头的成像锐度进行检测，具体包括以下步骤：

(11)设置X轴的增量方向与相机成像面到像方物镜距离的增量相一致；

(12)移动Y、Z轴，使得相机成像面中心与镜头中心基本重合；

(13)移动X轴，使相机成像面到像方物镜距离在规定范围内任意取值，并在该取值处取得图形，记录此时X坐标和成像锐度值；

(14)找出所取值中最大锐度值，即为该成像镜头的最佳成像锐度。

3.根据权利要求1所述的激光直接成像镜头的品质检验方法，其特征在于：步骤(2)中，对图形发生器装配位置的检测，具体包括如下步骤：

(21)移动H轴，使得图形发生器与物镜的距离为f₂,记录此时H轴坐标为H_f,其中，f₂表示成像镜头的物方焦距的设计距离；

(22)找到镜头最清晰的位置，保持X、Y、Z轴不动，移动H轴，同时通过工业相机抓拍图像并计算成像锐度，记录H轴坐标和成像锐度；

(23)重复步骤(22)，找到其中最大的成像锐度K_i，则与之对应的H轴坐标为H_i为最佳图形发生器位置。

4.根据权利要求1所述的激光直接成像镜头的品质检验方法，其特征在于：所述步骤(4)中，畸变率和倍率的检测，具体包括如下步骤：

(41)找到最佳锐度时的X轴坐标，然后固定X轴坐标不变；

(42)移动Y、Z轴，使中心标记落在工业相机视场内，且中心标记的正中心处于相机的中心，并记当前Y、Z的坐标值；

(43)按镜头理论倍率，计算出每个中心标记所在的理化坐标位置；

(44)按照步骤(42)得到的坐标值，分别移动Y、Z轴到指定位置，使中心坐标的正中心处于工业相机的中心，记录此时的Y、Z坐标；

(45)根据步骤(42)和步骤(43)记录的坐标值，计算各标记间的实际距离和实际倍率。

5.一种激光直接成像镜头的品质检验装置，其特征在于：包括底座，所述底座上滑动设有沿其X轴方向移动的X轴移动装置、沿其Y轴移动的Y轴移动装置、沿其Z轴方向移动的Z轴移动装置以及沿其H轴移动的H轴移动装置。

6.根据权利要求5所述的激光直接成像镜头的品质检验装置，其特征在于：所述底座上沿其X轴方向水平设置有导轨，所述导轨的两端分别设有与其滑动连接的X轴移动装置及H轴移动装置，所述Y轴移动装置滑动设置在所述X轴移动装置上，所述Z轴移动装置安装在所述Y轴移动装置的侧面且与所述H轴移动装置相对应。