透镜测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学检测，更具体地说，涉及用于测试或评估诸如透镜之类的光学组件的光学测试系统。
【背景技术】
[0002]诸如蜂窝电话、计算机的电子设备以及其它设备通常装备有使用透镜的电气组件。例如，接近传感器模块和照相机模块可包含透镜。
[0003]利用诸如塑料成型技术之类的技术，可以大批量地制造用于诸如此类的组件的小型透镜。归因于制造变差，不能完美地形成所有的透镜。一些透镜可能包含扁平的区域和其它瑕疵。这些瑕疵难以或者不可能利用常规的目测检查技术检测。结果，存在将把有缺陷的透镜装配到电气组件中的风险。如果不注意，在检测出透镜问题之前，组件可能会被完全装配或者甚至用在制成的电子设备中，导致浪费和制造效率低下。
[0004]因此，理想的是能够提供评估透镜的改进方式。
【实用新型内容】
[0005]本公开的一个实施例的一个目的是提供用于测试或评估透镜的改进方式。
[0006]根据本公开的一个方面，提供了一种透镜测试系统，用于测试具有透镜表面的透镜，其特征在于，所述透镜测试系统包括:被配置成产生光的测试图案的测试图案源；被配置成捕获从透镜表面反射的测试图案的图像的照相机系统；和被配置成通过处理反射的测试图案的捕获的图像来评估透镜的计算设备。
[0007]根据一个实施例，所述测试图案源包括:光源；和不透明掩模，所述不透明掩模包含允许光通过不透明掩模以形成测试图案的开口的图案。
[0008]根据一个实施例，所述透镜测试系统还包括在光源和不透明掩模之间的漫射器。
[0009]根据一个实施例，所述不透明掩模中的开口被配置成形成斑点的阵列。
[0010]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生具有黑暗背景的多个照亮的测试元件的测试图案源。
[0011]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生光斑的阵列的测试图案源。
[0012]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生十字的阵列的测试图案源。
[0013]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生具有光斑的测试图案的测试图案源，其中所述光斑在测试图案的第一部分中具有第一密度，在测试图案的第二部分中具有第二密度，以及其中所述第二密度不同于所述第一密度。
[0014]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生测试元件的圆形图案的测试图案源。
[0015]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生多个照亮的圆环的测试图案源。
[0016]根据一个实施例，所述测试图案源是被配置成产生大到足以覆盖透镜的表面的测试图案的测试图案源。
[0017]根据一个实施例，所述计算设备是被配置成计数捕获的图像中的斑点的计算设备。
[0018]根据一个实施例，所述计算设备是被配置成确定透镜的曲率半径值的计算设备。
[0019]根据一个实施例，所述计算设备是被配置成测量斑点间距离的计算设备。
[0020]根据一个实施例，所述计算设备是被配置成测量线条曲率的计算设备。
[0021]根据一个实施例，所述计算设备是被配置成处理捕获的图像以识别透镜表面的平坦部分、突出和凹陷的计算设备。
[0022]根据一个实施例，所述测试图案包括测试元件的阵列，以及其中所述计算设备是被配置成处理捕获的图像以单独分析所述阵列中的测试元件的计算设备。
[0023]根据一个实施例，所述透镜测试系统还包括利用处理的捕获的图像来确定透镜是否满足预定标准的装置。
[0024]根据本公开的另一个方面，提供了一种透镜测试系统，用于评估具有透镜表面的透镜，其特征在于，所述透镜测试系统包括:被配置成产生从透镜表面反射出的斑点的阵列的测试图案源；被配置成捕获斑点的反射阵列的图像的照相机系统；和被配置成通过处理斑点的反射阵列的捕获的图像来评估透镜的计算设备，其中通过处理斑点的反射阵列的捕获的图像来评估透镜包括计数斑点的反射阵列中的斑点。
[0025]根据本公开的一个实施例的一个技术效果是提供了用于测试或评估透镜的透镜测试系统。由此，令人满意的透镜可被结合到组件中，供电子设备之用。有缺陷的透镜可被丢弃或者再加工。
[0026]透镜测试系统具有产生光的测试图案的测试图案源。透镜具有反射测试图案的透镜表面。数字照相机系统可捕获反射的测试图案的图像。计算设备可对反射的测试图案的捕获图像进行图像处理操作，以评估透镜。
[0027]测试图案可包含测试元件比如斑点的矩形阵列或者其它测试元件的已知图案。例如，测试图案可包含一系列的平行线，或者形成网格的十字交叉线。可以使用圆形斑点、矩形斑点、十字、或者其它形状的测试元件。测试元件可被排列成矩形阵列、排列成行，排列成圆形、或者排列成其它适当的图案。测试图案可包含圆形特征，比如环形测试元件。环形测试元件可同心地嵌套在彼此之内。环形元件也可被排列成圆形阵列图案。
[0028]在图像处理操作中，计算设备可分析测试图案中的斑点或其它测试元件的反射形式，以测量透镜的特性，比如曲率半径。图像处理操作可揭示透镜是否包含诸如平坦区、凹坑或凸起之类的缺陷。还可检测透镜放置问题，比如相对于支承结构内的理想位置的偏移。当测试图案中的斑点的间隔不同于预期间隔时，当计数的捕获图像中的斑点的数目和预期值不符时，当反射的线条或斑点具有不同于预期曲率的曲率时，和当反射的元件具有背离预期形状的形状时，可以检测出透镜缺陷。当检测到缺陷时，计算设备可以通知操作人员，可以在数据日志中创建条目，或者可以通过调整制造设备自动采取校正动作。令人满意的透镜可被结合到组件中，供电子设备之用。有缺陷的透镜可被丢弃或者再加工。
[0029]测试系统可用于测试包括塑料透镜、玻璃透镜、纳米透镜(例如，可以用在直接搁置在光场照相机中的图像传感器上的显微透镜领域中的那种透镜)，纳米球、其它光学结构、或者其它关心的结构。
[0030]根据附图和优选实施例的以下详细说明，本实用新型的其它特征，本实用新型的性质和各种优点将更明显。
【附图说明】
[0031]图1是按照本实用新型的实施例的例证透镜检测系统的示图。
[0032]图2是按照本实用新型的实施例，利用环形测试图案源照射透镜的透镜检测系统的横截面视图。
[0033]图3是按照本实用新型的实施例，显示系统内的可相对于被测透镜放置光源和照相机的可能位置的例证透镜检测系统的顶视图。
[0034]图4是按照本实用新型的实施例，具有圆的矩形阵列的例证透镜测试图案。
[0035]图5是按照本实用新型的实施例，从符合要求的透镜的表面反射的例证透镜测试图案。
[0036]图6是按照本实用新型的实施例，从具有瑕疵的透镜的表面反射的例证透镜测试图案。
[0037]图7是按照本实用新型的实施例，具有正方形的矩形阵列的例证透镜测试图案。
[0038]图8是按照本实用新型的实施例，具有十字的矩形阵列的例证透镜测试图案。
[0039]图9是按照本实用新型的实施例，由平行线形成的例证透镜测试图案。
[0040]图10是按照本实用新型的实施例，具有网格线的例证透镜测试图案。
[0041]图11是按照本实用新型的实施例，具有同心光环的例证透镜测试图案。
[0042]图12是按照本实用新型的实施例，具有圆环的阵列的例证透镜测试图案。
[0043]图13是按照本实用新型的实施例，具有照亮的环形测试元件的圆形阵列的例证透镜测试图案。
[0044]图14是按照本实用新型的实施例，具有密度不均匀地分布的测试元件，使得当测试透镜时，把测试元件集中在特别关心的区域中的例证透镜测试图案。
[0045]图15是按照本实用新型的实施例，示出如何构成透镜测试图案，以适合最佳透镜的曲率，使得好透镜对透镜测试图案的反射将向检测系统呈现均匀间隔的斑点的矩形阵列图案的不图。
[0046]图16是按照本实用新型的实施例，示出如何构成透镜测试图案中的圆形光斑或其它测试元件的阵列，以部分覆盖被测透镜的暴露表面的示图。
[0047]图17是按照本实用新型的实施例，示出如何构成透镜测试图案中的圆形光斑或其它测试元件的阵列，以照亮覆盖透镜的整个暴露表面的区域和额外的周围区域的示图。
[0048]图18是按照本实用新型的实施例，利用曲率半径表征的例证透镜的横截面侧视图。
[0049]图19是按照本实用新型的实施例，具有可用光学检测系统检测的瑕疵的例证透镜的横截面侧视图。
[0050]图20是按照本实用新型的实施例，示出光学检测系统如何检测透镜是否已偏离其理想位置的例证透镜的横截面侧视图。
[0051]图21是按照本实用新型的实施例，利用光学检测系统评估诸如透镜之类的组件时涉及的例证步骤的流程图。
[0052]图22是按照本实用新型的实施例，具有可用于产生测试图案的显示器的例证测试系统的示图。
[0053]图23是按照本实用新型的实施例，利用图22中所示的那种测试系统时涉及的例证步骤的流程图。
[0054]图24是按照本实用新型的实施例，具有测试图案产生设备的例证透镜检测系统的示图，所述测试图案产生设备包