一种镜头法兰距的检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种镜头法兰距的检测设备。


背景技术：

2.光源经过光学镜头后成像，通常需要将最佳焦面成像于传感器上，以至于传感器能够得到最清晰的像面。由于光学镜头的零件公差和装配公差导致镜头的法兰面到最佳焦面的距离有一定的误差，这个误差在几十个微米到几千个微米不等。通常我们可以提升镜头的焦深长度或设置专门的调焦机构来弥补这个误差。但在有些应用场合，没有放置这个调焦机构的位置而且光学设计必须要很短的焦深。这时就需要控制该镜头的法兰距，以便所有的镜头应用时直接安装到系统中，在传感器上就能得到最佳焦面。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型目的是提供一种镜头法兰距的检测设备，该检测设备能够检测镜头法兰距是否满足设计值，检测不满足后通过标准块移动距离来调节镜头法兰距，从而提高产品加工品质的一致性，使该镜头应用时，能够保证最佳焦面成像于传感器上，以至于传感器能够得到最清晰的像面。
4.技术方案：本实用新型所述的镜头法兰距的检测设备，包括光源模块、目标板、准直透镜、分束镜、标准块、成像物镜和成像模块；待测镜头位于分束镜与标准块之间；光源模块发出的光穿过目标板后经准直透镜准直，形成的平行光束依次穿过分束镜和待测镜头聚焦在标准块上；经标准块反射后返回，经分束镜反射后通过成像物镜成像到成像模块上。
5.其中，还包括底板以及固定在底板上的立柱，标准块放置在底板上，待测镜头放置在目标夹具中，目标夹具位于标准块的正上方；检测设备的壳体固定在立柱上。
6.其中，目标夹具为一维调节台，待测镜头固定在夹具上，通过一维调节台调节待测镜头与标准块沿z向的距离。
7.其中，通过一维调节台调节标准块位于待测镜头后焦点焦面上。
8.其中，所述目标板为十字分划板。
9.其中，所述标准块为反射镜。
10.有益效果：如果没有误差，对于某一批次的产品，镜头法兰距应与设计值一致，由于误差的存在，镜头法兰距会与设计值存在尺寸偏差，将一个镜头法兰距满足公差范围内的镜头放置在本实用新型检测系统中，调节标准块与被测镜头之间的距离使成像到成像模块上的成像最清晰(此时标准块位于被测镜头的最佳焦面)；然后将同批次的镜头放入对应位置处，若成像模糊，则移动标准块相对被测镜头的距离，直至再次恢复清晰，通过标准块向前或向后移动的距离从而得到镜头法兰距的误差，本实用新型检测设备能够将镜头法兰距的误差精度提高到
±
30um。
附图说明
11.图1为检测设备的结构示意图；
12.图2为检测设备的光路原理图；
13.图3为反射镜在待测镜头后焦点后面成像模块采集到的分划板图像；
14.图4为反射镜在待测镜头后焦点前面成像模块采集到的分划板图像；
15.图5为反射镜在待测镜头后焦点处成像模块采集到的分划板图像。
具体实施方式
16.如图1～2所示，本实用新型镜头法兰距的检测设备，包括光源模块12、准直透镜2、分束镜3、标准块4、成像物镜5和成像模块6；待测镜头7位于分束镜3与标准块4 之间；待测镜头7放置在目标夹具10中；检测设备还包括位于准直透镜2前端的十字分划板1，光源模块12发出的光穿过十字分划板1，经准直透镜2准直后得到平行光束，平行光束依次穿过分束镜3和待测镜头7照射在反射镜4上；经反射镜4反射后返回，经分束镜3反射后通过成像物镜5成像到成像模块6上。
17.通过图3～5对比可知，当反射镜4位于待测镜头7后焦点焦面上，成像模块6采集到的十字分划板1的图像最为清晰。
18.本实用新型检测设备还包括底板9以及固定在底板9上的立柱8，反射镜4放置在底板9上，目标夹具10位于反射镜4的正上方；检测设备的壳体固定在立柱8上。
19.通常判断图像聚焦与否是通过图像清晰度评价函数来衡量的，因此图像清晰度评价函数的好直接影响着调焦的精度和速度。基于梯度向量平方函数作为图像清晰度评价函数，梯度向量平方函数的常见表现公式为：
[0020][0021]
其中，g(x,y)表示第x行y列的灰度值。
[0022]
先将目标目视调到最佳焦面，再利用ccd摄像机每隔相等间距对目标拍摄一组图像，这组图像组成了有关目标从模糊到清晰再到模糊的一个图像序列，利用梯度向量平方函数对图像序列进行评价，根据评价所得的图像清晰度值作为清晰度评价函数的归一化曲线。
[0023]
如果没有误差，对于某一批次的产品，镜头法兰距应与设计值一致，由于误差的存在，镜头法兰距会与设计值存在尺寸偏差，将一个镜头法兰距满足公差范围内的镜头放置在本实用新型检测系统中，调节标准块与被测镜头之间的距离使成像到成像模块上的成像最清晰(此时标准块位于被测镜头的最佳焦面)；然后将同批次的镜头放入对应位置处，若成像模糊，则移动标准块相对被测镜头的距离，直至再次恢复清晰，通过标准块向前或向后移动的距离从而得到镜头法兰距的误差，本实用新型检测设备能够将镜头法兰距的误差精度提高到
±
30um。


技术特征：
1.一种镜头法兰距的检测设备，其特征在于：包括光源模块(12)、目标板(1)、准直透镜(2)、分束镜(3)、标准块(4)、成像物镜(5)和成像模块(6)；待测镜头(7)位于分束镜(3)与标准块(4)之间；光源模块(12)发出的光穿过目标板(1)后经准直透镜(2)准直，形成的平行光束依次穿过分束镜(3)和待测镜头(7)聚焦在标准块(4)上；经标准块(4)反射后返回，经分束镜(3)反射后通过成像物镜(5)成像到成像模块(6)上。2.根据权利要求1所述的镜头法兰距的检测设备，其特征在于：还包括底板(9)以及固定在底板(9)上的立柱(8)，标准块(4)放置在底板(9)上，待测镜头(7)放置在目标夹具(10)中，目标夹具(10)位于标准块(4)的正上方；检测设备的壳体固定在立柱(8)上。3.根据权利要求2所述的镜头法兰距的检测设备，其特征在于：目标夹具(10)为一维调节台，待测镜头(7)固定在夹具(10)上，通过一维调节台调节待测镜头(7)与标准块(4)沿z向的距离。4.根据权利要求3所述的镜头法兰距的检测设备，其特征在于：通过一维调节台调节标准块(4)位于待测镜头(7)后焦点焦面上。5.根据权利要求1所述的镜头法兰距的检测设备，其特征在于：所述目标板(1)为十字分划板。6.根据权利要求1所述的镜头法兰距的检测设备，其特征在于：所述标准块(4)为反射镜。

技术总结
本实用新型公开了一种镜头法兰距的检测设备，包括光源模块、目标板、准直透镜、分束镜、标准块、成像物镜和成像模块；待测镜头位于分束镜与标准块之间；光源模块发出的光穿过目标板后经准直透镜准直，形成的平行光束依次穿过分束镜和待测镜头聚焦在标准块上；经标准块反射后返回，经分束镜反射后通过成像物镜成像到成像模块上。将一个镜头法兰距满足公差范围内的镜头放置在本实用新型检测系统中，调节标准块与被测镜头之间的距离使成像到成像模块上的成像最清晰(此时标准块位于被测镜头的最佳焦面)；然后将同批次的镜头放入对应位置处，若成像模糊，则移动标准块相对被测镜头的距离，直至再次恢复清晰，通过标准块向前或向后移动的距离从而得到镜头法兰距的误差，本实用新型检测设备能够将镜头法兰距的误差精度提高到


技术研发人员：张斌
受保护的技术使用者：茂莱(南京)仪器有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2023/3/6