本发明涉及一种光学器件的装配技术，具体地，涉及一种光学镜头的装配方法，以及用于实现该方法的装置。
背景技术：
近年来，随着手机行业的蓬勃发展，手机上的光学镜头每年出货量逐年递增，同时市场对镜头性能的要求也越来越高。传统镜头装配将MTF(调制传递函数)作为评价标准，要求探测到不同视场的MTF值，装配时的测量原理图如图1所示。装配时的调整原理是，当镜头内镜片有偏心或倾斜时测量出的MTF值会与设计值相差较多，根据测量出的MTF值与设计值的对比，就可以指导调整镜片，直到MTF值达到要求为止。
以MTF作为评价标准的装配装置有一定的局限性，首先镜头的装配精度主要取决于MTF的测量精度，没有考虑镜头的像差需求，不能满足镜头的高性能需求；其次MTF测量方法不能满足工厂大规模生产镜头的需求，MTF测量方法需要计算每个视场处的MTF值，实时性不足。
经检索，中国实用新型专利201620615626.8，公开一种光学镜头光轴对准装置，包括用于将图像投影至镜头的投影组件、带动镜头在所述投影组件下方摆动以使所述镜头与所述投影组件正对的摆动平台、用于带动一图像传感器在所述镜头下方沿X、Y、Z轴移动以使所述图像传感器与所述镜头正对的移动平台，以及与所述摆动平台及所述移动平台电连接并控制二者协调运动的主控制器。但是该专利仅是通过两个平台实现镜头与图像传感器的相对位置的任意变化，从而实现装配，并不能解决上述的问题。
申请号为201710312378.9的中国发明申请，其公开一种光学显示模组精确装配方法及装配系统，通过光学显示模组的光学镜头理想成像距离L与光学镜头实际成像距离L′的距离差调整光学显示模组的图像生成单元的移动距离m，装配过程几乎不需人工干预，直接通过执行机构控制图像生成单元进行位置调整，自动化程度高。该专利技术同样也不能解决上述的技术问题。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种光学镜头的装配装置及方法，用波前测量的装配方式替代传统基于MTF的装配方式，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。
根据本发明的一个方面，提供一种光学镜头的装配方法，包括：
测量被测镜头零度视场的波前；
对所述波前的信息进行处理得到各项像差；
根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。
优选地，所述测量被测镜头零度视场的波前，其中：采用波前测量部件测量测量被测镜头零度视场的波前，测量出实际波前信息。
优选地，所述对所述波前信息进行处理得到像差，是指：用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差。
优选地，所述波前测量部件为波前传感器，尤其采用夏克哈特曼波前传感器，夏克哈特曼波前传感器精度高，测量实时性强。
优选地，所述对所述波前信息进行处理得到像差，是指：对所述波前信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差。
优选地，所述被测镜头零度视场的波前，通过以下方式形成：
采用准直光束入射所述被测镜头；
将从所述被测镜头出射的光束准直成平行光束；
对所述平行光束进行扩束，形成所述被测镜头零度视场的波前。
优选地，所述被测镜头分为两部分，第一部分为固定部分，第二部分是可调整部分，所述准直激光光源产生的准直光束依次经过所述第一部分和所述第二部分后出射，根据所述像差对所述被测镜头的所述第二部分位置进行调整，所述第一部分和所述第二部分装配形成光学镜头。
根据本发明的第二方面，提供一种光学镜头的装配装置，包括：
准直光源，用于产生准直的光束，该光束入射被测镜头；
显微物镜系统，用于将从所述被测镜头出射的光束准直成平行光束；
望远镜系统，用于扩束所述显微物镜系统出射的平行光束；
波前测量部件，用于接收所述望远镜系统出射的平行光束形成的波前，测量出实际波前信息，所述实际波前信息用于装配时调整被测镜头。
优选地，所述被测镜头包括第一部分和第二部分，其中：所述第一部分为固定部分，所述第二部分是可调整部分，所述准直激光光源产生的准直光束依次经过所述第一部分和所述第二部分，并经所述第二部分后入射所述显微物镜系统。
更优选地，所述被测镜头，其中可调整的所述第二部分放置在五维调整台上，五维调整台可以沿光路移动，以便后续调整时自动控制，实现位置的变化。
优选地，所述波前测量部件探测到的波前信息传到后续的处理器，所述处理器对波前信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，根据该各项像差直接对所述被测镜头第二部分进行控制调整。
优选地，所述波前测量部件优选采用夏克哈特曼波前传感器，夏克哈特曼波前传感器精度高，测量实时性强。
优选地，所述准直激光光源、所述被测镜头、所述显微物镜系统、所述望远镜系统以及所述波前测量部件在同一光轴上依次排列。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明装配装置结构简单合理，通过各个光学器件的协调工作得到波前信息，具有更高的测量精度，通过测量的波前信息可以直接计算出镜头的像差，满足镜头的高性能需求。本发明用波前测量的装配装置替代传统基于MTF的装配装置，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。
进一步的，本发明装置优选采用夏克哈特曼波前传感器，精度高，测量实时性强，镜片装配速度高，工作效率高，对工作环境要求低。
另外，本发明装配方法打破现有常规设计思路，采用波前测量方法替代以MTF作为评价标准的装配方法，实时性强，反应更快，便于应用在产线上，实现大规模生产。
本发明上述的装置和方法适用范围广，能用于手机镜头，安防镜头等小型镜头，可实现全部自动化控制，从而应用到工厂内的大型产线上，实现镜头的大批量自动化装配。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有镜头MTF测量原理图；
图2为本发明一实施例中光学镜头的装配装置结构原理图；
图中：1为准直光源，2为被测镜头第一部分，3为被测镜头第二部分，4为显微物镜系统，5为望远镜系统，6为夏克哈特曼波前传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，为现有镜头MTF测量原理图，即：采用MTF(调制传递函数)作为评价标准，要求探测到不同视场的MTF值。装配时的调整原理是，当镜头内镜片有偏心或倾斜时测量出的MTF值会与设计值相差较多，根据测量出的MTF值与设计值的对比，就可以指导调整镜片，直到MTF值达到要求为止。
为了解决上述传统方法存在的问题，本发明突破传统思路，采用测量波前的设计思路，实现光学镜头的装配，其中方法包括：测量被测镜头零度视场的波前；对所述波前的信息进行处理得到像差；根据所述像差对所述被测镜头的装配位置进行调整。对应的，本发明为了更好实现该方法的目的，还提供了与该方法对应的装配装置。
以下在说明本发明方法和装置的实施例之前，对涉及的相关术语进行解释，具体包括：
像差：理想的成像与光学系统的实际成像之间的差异。
波前：波传播到某一位置处等相位面组成的曲面称为波前。
波前传感器：测量波前误差，将波前信息转换成控制信号的探测器。
夏克-哈特曼波前传感器(Shack-Hartmann)：夏克哈特曼传感器是在经典夏克哈特曼测量方法的基础上发展起来的波前测量仪器。夏克哈特曼波前传感器主要由微透镜阵列和高速CCD组成，探测波前经微透镜阵列分束并聚焦到CCD焦面上，经过质心计算及波前重构算法可以得到探测波面。
调制传递函数(MTF)：1mm内能呈现的线対数，单位lp/mm。
调制传递函数(MTF)对比度曲线：横轴MTF，纵轴为对比度。
泽尼克多项式：通常人们会使用幂级数展开式的形式来描述光学系统的像差。由于泽尼克多项式和光学检测中观测到的像差多项式的形式是一致的，因而它常常被用来描述波前特性。
如图2所示，为本发明光学镜头的装配装置的一优选实施例结构示意图，图中：准直光源1，被测镜头第一部分2，被测镜头第二部分3，显微物镜系统4，望远镜系统5和夏克哈特曼波前传感器6。该装置通过巧妙设计光路，测量波前信息，通过该信息进一步调整被测镜头第二部分3的位置，完成装配。其中：
准直光源1，用于产生准直的光束；
被测镜头第一部分2和第二部分3构成待装配镜头整体，被测镜头第一部分1为固定部分，被测镜头第二部分2是可调整部分，可以放置在五维调整台上；
显微物镜系统4，用于将从被测镜头第二部分出射的光束准直成平行光束；
望远镜系统5，用于扩束平行光束；
夏克哈特曼波前传感器6，用于接收最终光束形成的被测镜头零度视场的波前，测量出实际波前信息，为装配时调整被测镜头第二部分提供直接指导。
上述被测镜头中，第一部分2和第二部分3都是镜片，通常一个镜头就是一个光学系统，有七八片镜片，甚至更多镜片，把这个光学系统分为两部分，第一部分可以包括大部分镜片，第二部分通常是一两片镜片。这两部分装配到一起就构成了整个光学镜头。
上述装置中，所有部件都位于同一光轴上(所有部件的中心位于同一水平线上)，准直光源1发出平行光束入射被测镜头，被测镜头第一部分2是固定不动的，被测镜头第二部分3放在五维调整台上，五维调整台可以沿光路移动。平行光束经过被测镜头整体后会聚到被测镜头的焦点位置，继续沿光路前进。会聚光束经过显微物镜系统4变换成准直光束，经过望远镜系统5扩束(匹配和放大)，入射到夏克哈特曼波前传感器6上。夏克哈特曼波前传感器6探测到的被测镜头零度视场的波前，可以用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，直接对被测镜头第二部分3进行调整，从而完成装配。被测镜头零度视场的波前也成为轴上波前。
以上是本发明装置的一个实施例，当然，在其他实施例中，上述装置可以进一步包括处理器，该处理器用于对夏克哈特曼波前传感器6探测到的波前进行处理，可以用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，直接对被测镜头第二部分3进行调整，从而完成装配。另外，在其他实施例中，也可以采用其他波前传感器，并不局限于夏克哈特曼波前传感器6。
在其他实施例中，所述装置中，准直光源1可以采用准直激光光源，也可以采用LED光源。
本发明上述实施例中的装配装置结构简单合理，通过各个光学器件的协调工作得到波前信息，具有更高的测量精度，通过测量的波前信息可以直接计算出镜头的像差，满足镜头的高性能需求。
本发明用波前测量的装配装置替代传统基于MTF的装配装置，提高装配精度和效率，实现高性能镜头的大规模生产。
本发明可以采用夏克哈特曼波前传感器，该传感器精度高，波前测量精度可达1/20个波长，测量实时性强，镜片装配速度高，工作效率高，对工作环境要求低。
在本发明另一实施例中，通过采用上述实施例中的装置，进行种光学镜头的装配，该方法的实施过程包括：
S1：采用准直光源1产生准直的光束，该光束入射被测镜头；
S2：被测镜头分为两部分，第一部分为固定部分2，第二部分3是可调整部分，所述准直光源1产生的准直光束依次经过所述第一部分2和所述第二部分3；
S3：采用显微物镜系统4将从所述被测镜头的第二部分3出射的光束准直成平行光束；
S4：采用望远镜系统5对所述显微物镜系统4出射的平行光束进行扩束；
S5：采用夏克哈特曼波前传感器6接收所述望远镜系统5扩束后的平行光束形成的波前即测量被测镜头零度视场的波前，测量出实际波前信息，用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，指导对所述被测镜头的第二部分3进行调整。
上述方法实施例中，所述被测镜头，其中可调整的所述第二部分3放置在五维调整台上，所述五维调整台沿光路移动。
上述方法实施例中，所述准直光源1、所述被测镜头、所述显微物镜系统4、所述望远镜系统5以及所述夏克哈特曼波前传感器6在同一光路上依次排列，且这些部件的中心均位于同一中轴线上。
上述方法中，所述夏克哈特曼波前传感器6探测到的轴上波前信息传到一处理器，所述处理器对轴上波前信息用泽尼克多项式进行拟合，分解出各项像差，根据该各项像差直接对所述被测镜头第二部分进行控制调整(一般取像差最小值为最佳)。处理器可以通过相应软件来实现该波前信息的处理，当然，在其他实施例中，也可以采用其他方式实现轴上波前信息的处理，得到各项像差，进而用于指导上述被测镜头的装配。
本发明装配方法打破现有常规设计思路，采用波前测量方法替代以MTF作为评价标准的装配方法，实时性强，反应更快，便于应用在产线上，实现大规模生产。
本发明上述的装置和方法适用范围广，能用于手机镜头，安防镜头等小型镜头，可实现全部自动化控制，从而应用到工厂内的大型产线上，实现镜头的大批量自动化装配。
以上方法中波前形成仅仅是一个优选方式，在其他的方法实施例中，波前形成也可以采用其他方式，并不局限于使用上述的装置进行，只要能够实现波前信息的测量，均可以实现本发明的目的。
需要说明的是，本发明提供的所述方法中的步骤，可以利用所述装置中对应部件或组成部分予以实现，本领域技术人员可以参照所述装置的技术方案实现所述方法的步骤流程，即，所述系统中的实施例可理解为实现所述方法的优选例，在此不予赘述。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。