[发明专利]一种激光直接成像镜头的品质检验方法及装置

说明书

本发明涉及一种激光直接成像镜头的品质检验装置及方法，其方法包括：（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；（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，计算各标记之间的实际距离和实际倍率并与理论值相比较，判断镜头畸形率。

技术领域

本发明涉及成像镜头检测技术领域，具体涉及一种激光直接成像镜头的品质检验方法及装置。

背景技术

在激光直接成像领域，成像镜头要求畸变小、大焦深，所以一般设计为双远心结果。镜头组装中，镜片的安装位置、图形发生器与物镜的距离、水平程度均影响最终的成像质量，这些最终会体现在成像锐度，场曲，畸变，焦距、倍率等参数上。故在成像系统装配到机器上时，要检测或调整包括成像锐度，场曲，畸变，焦距、倍率等参数。如图2所示，图中d表示成像镜头，10表示物镜，11表示像方物镜，12表示焦面。

成像锐度：即成像面成像的清晰程度；场曲：验证成像面是否呈平面分布或近似平面分布。一般地，要求场曲不大于1/2像方焦深。畸变：验证经过光学系统后的变形程度，一般地，光学系统畸变不得高于1/10000；焦距：在多头工作时，要求工作面在同一水平上，必须测量出镜头的焦距。

在现实环境中，离线测量上述指标的验证一般都依赖于光学工程师的进行验证，难以标准化、量化，不也适合于大批量的生产时的检测需求。同时经过光学工程师检测后的成像镜头在安装到激光直接成像设备时，还需要经过大量的焦面调试，倍率调整等动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光直接成像镜头的品质检验方法及装置，该方法可以验证出成像镜头的品质，同时还可以离线方式将镜头倍率事先调整好。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种激光直接成像镜头的品质检验方法，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)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。

上述方案中，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；