CN109708850B - 多轴调节检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多轴调节检测装置，用于对待测镜头进行检测，包括：机架；竖向调节机构，其设于机架上；镜头固定夹具，其设置于竖向调节机构上，且可在竖向调节机构的带动作用下沿Z轴方向移动；多轴调节机构，其设于机架上；光线入射机构，其设置在多轴调节机构上，并位于镜头固定夹具的下方，且可在多轴调节机构的带动作用下沿X轴方向移动、沿Y轴方向移动、沿X轴方向转动和/或沿Y轴方向转动；光线发生机构，其用于产生测试光线并通向光线入射机构；投影锅，当待测镜头固定于镜头固定夹具上时，待测镜头的物侧端正对投影锅。本发明中的多轴调节检测装置，能够对镜头的固定位置及光线的射入角度进行调节，且能够实现对折反镜头进行MTF检测。

Description

多轴调节检测装置

技术领域

本发明涉及镜头检测技术领域，特别涉及一种多轴调节检测装置。

背景技术

在光学镜头的生产制作过程中，需要对组装完成的镜头进行MTF(ModulationTransfer Function，调制传递函数)检测，主要用于检测镜头的光学频率，这种测定光学频率的方式是以一个mm的范围内能呈现出多少光线线条来度量，其单位以line/mm来表示。

现有技术当中的MTF检测装置，主要针对直筒式镜头的投影系统进行检测，但是对于折返镜头或超广微距镜头等特殊结构的光学镜头无法满足检测需求；而且，目前使用的MTF检测装置，通常为固定式结构，无法对镜头的固定位置及光线的射入角度进行调节，导致镜头往往无法处在最佳解像力位置进行MTF检测，同时测试光线在射入像侧端时，容易偏离镜头的成像中心，导致测试结果误差大。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种多轴调节检测装置，以解决现有技术当中MTF检测装置无法对镜头的固定位置及光线的射入角度进行调节的技术问题。

根据本发明实施例当中的一种多轴调节检测装置，用于对待测镜头进行检测，包括：

机架；

竖向调节机构，其设于所述机架上；

镜头固定夹具，其设置于所述竖向调节机构上，且可在所述竖向调节机构的带动作用下沿Z轴方向移动；

多轴调节机构，其设于所述机架上；

光线入射机构，其设置在所述多轴调节机构上，并位于所述镜头固定夹具的下方，且可在所述多轴调节机构的带动作用下沿X轴方向移动、沿Y轴方向移动、沿X轴方向转动和/或沿Y轴方向转动；

光线发生机构，其用于产生测试光线并通向所述光线入射机构；以及

投影锅，当所述待测镜头固定于所述镜头固定夹具上时，所述待测镜头的物侧端正对所述投影锅。

上述多轴调节检测装置，测试时，可先将待测镜头固定到镜头固定夹具上，然后调节竖向调节机构，以带动镜头固定夹具沿Z轴方向移动，从而将待测镜头与光线入射机构之间的距离调整至最佳位置，以使待测镜头能够处在最佳解像力位置进行MTF检测，然后调节多轴调节机构，以带动光线入射机构在平面内移动和/或转动，以将光线入射机构调节至最佳位置，从而调节光线的射入角度，使得经光线入射机构导入的测试光线，能够保持与待测镜头的成像中心平行的射入待测镜头，因此本多轴调节检测装置能够对镜头的固定位置及光线的射入角度进行调节，提高了MTF检测的可靠性。

进一步地，所述镜头固定夹具包括承载板及设于所述承载板顶部的两块卡块，所述承载板上设有透光通孔，所述透光通孔位于两块所述卡块之间，且与所述光线入射机构相对，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，所述待测镜头的像侧端正对所述透光通孔。

进一步地，所述镜头固定夹具还包括一对波珠螺丝，每一所述波珠螺丝穿设在一个所述卡块上，且其前端的钢珠突出在两块所述卡块之间的区域内，所述待测镜头的本体的两侧分别设有一卡孔，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，每一所述卡孔中卡入一个所述钢珠。

进一步地，所述承载板上设有容置卡槽，所述容置卡槽位于两块所述卡块之间，所述透光通孔开设于所述容置卡槽的底部，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，所述待测镜头的像侧端容置于所述容置卡槽当中。

进一步地，所述竖向调节机构包括竖向千分尺及滑块，所述滑块沿Z轴方向可滑动的安装于所述机架上，所述竖向千分尺固设于所述机架上，且其测微螺杆的末端与所述滑块螺接，所述镜头固定夹具设置于所述滑块上。

进一步地，所述光线入射机构包括：

安装座，其设于所述多轴调节机构上，其上设有中心通孔；

分辨率测试板，其设于所述安装座的顶部，且所述中心通孔及所述分辨率测试板的中心线处于同一直线上。

进一步地，所述安装座的底部设有连通所述中心通孔的光纤连接头，所述光线发生机构包括：

发光器；

光纤，其一端与所述光纤连接头连接，另一端与所述发光器连接。

进一步地，所述多轴调节机构包括从下往上依次堆叠设置的横移调节组件、纵移调节组件、纵转调节组件及横转调节组件，所述光线入射机构设置于所述横转调节组件上。

进一步地，所述横移调节组件包括：

横移固定块，其固设于所述机架上，其顶部设有沿X轴方向布置的水平导轨；

横移滑动块，其安装于所述水平导轨上，其上设有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔沿其轴向的投影落在所述横移固定块的表面上；

横移千分尺，其固设于所述横移固定块上，且其测微螺杆的末端与所述横移滑动块螺接；

横移锁紧螺母，其螺接在所述第一螺纹通孔上。

进一步地，所述横转调节组件包括：

连接块，其固设于所述纵转调节组件的顶部；

横转固定块，其固设于所述连接块面向所述光线入射机构的一侧，且其面向所述光线入射机构的一侧设有围绕X轴方向布置的弧形导轨；

横转滑动块，其安装于所述弧形导轨上，其上设有第二螺纹通孔，所述第二螺纹通孔沿其轴向的投影落在所述横转固定块的表面上；

横转千分尺，其固设于所述横转固定块上，且其测微螺杆的末端与所述横转滑动块螺接；

横转锁紧螺母，其螺接在所述第二螺纹通孔上。

附图说明

图1为本发明实施例当中的折反镜头的立体示意图；

图2为本发明第一实施例中的多轴调节检测装置的立体示意图；

图3为本发明第一实施例中的多轴调节检测装置另一角度的立体示意图；

图4为本发明第一实施例中的多轴调节机构的装配分解图；

图5为本发明第一实施例中的横移调节组件的装配分解图；

图6为本发明第一实施例中的横转调节组件的立体示意图；

图7为本发明第一实施例中的横转调节组件的截面示意图；

图8为本发明第一实施例中的镜头固定夹具的装配分解图；

图9为本发明第一实施例中的波珠螺丝的截面示意图；

图10为本发明第一实施例中的多轴调节检测装置的使用状态图；

图11为本发明第一实施例中的镜头固定夹具的使用状态图；

图12为本发明另一实施例当中的折反镜头的立体示意图；

图13为本发明第二实施例中的镜头固定夹具的装配分解图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，所示为折反镜头200的结构图，其整体呈“L”形，所述折反镜头200的物侧端A和像侧端B不在同一直线上，其内部弯折处设有一个反射光线用的棱镜(图未示)，在进行镜头的MTF检测时，光线从像侧端B进入时，经过棱镜的发射后，光线方向改变，从物侧端A射出。例如，全景拼接镜头即采用了这种折反镜头。

其中，为了便于后续测试固定，所述折反镜头200的本体的两侧分别设有一卡孔201。

请参阅图2至图9，所示为本发明第一实施例当中的多轴调节检测装置100，用于对上述折反镜头200进行MTF检测，所述多轴调节检测装置100包括机架10、竖向调节机构20、镜头固定夹具30、多轴调节机构40、光线入射机构50、光线发生机构60及投影锅70。

所述机架10包括底座11、以及垂直设于所述底座11顶部的安装板12和两个支撑板13，两个所述支撑板13垂直设于所述安装板12的两端，且位于所述安装板12的同一侧。所述安装板12的一侧设有沿Z轴方向布置的滑轨121。

所述竖向调节机构20包括安装块21、竖向千分尺22及滑块23，所述滑块23安装于所述滑轨121上，以使其沿Z轴方向可滑动，所述安装块21固设于所述安装板12上，且位于所述滑块23的上方，所述竖向千分尺22固设于所述安装块21上，且其测微螺杆221可转动的穿设在所述安装块21，且末端与所述滑块23螺纹连接。

所述镜头固定夹具30设置于所述滑块23上，当转动所述竖向千分尺22的测微螺杆221时，将带动所述滑块23在所述滑轨121上沿Z轴方向移动，从而带动所述镜头固定夹具30沿Z轴方向移动。

其中，所述镜头固定夹具30包括承载板31、一对波珠螺丝32以及设于所述承载板31顶部的两块卡块33，所述承载板31上设有容置卡槽311，所述容置卡槽311位于两块所述卡块33之间，所述容置卡槽311的底部开设有透光通孔312。所述波珠螺丝32包括前端开设有容置孔的螺丝本体321、容置于所述容置孔中的钢珠322、以及连接在所述容置孔底部和所述钢珠322之间的弹簧323，当所述弹簧323处于自然状态时，所述钢珠322突出于所述螺丝本体321的前端，且在外力挤压作用下，所述钢珠322将缩回所述容置孔内，所述螺丝本体321的后端设有六角卡孔3211，由于卡接六角扳手，便于拆装波珠螺丝32。每一所述波珠螺丝32穿设在一个所述卡块33上，且其前端的钢珠322突出在两块所述卡块33之间的区域内。

具体地，当折反镜头200卡在两块所述卡块33之间时，折反镜头200的像侧端B容置于所述容置卡槽311当中，且正对所述透光通孔312(即透光通孔312和像侧端B的中轴线重合)，同时在折反镜头200卡入的过程当中，钢珠322受压先缩回容置孔内，待镜头完全卡入位时，卡孔201刚好与钢珠322相对，钢珠322弹出，以使每一卡孔201中卡入一个钢珠322，以从两端对折反镜头200进行限位，从而固定折反镜头200。

所述多轴调节机构40设置于所述底座11上，所述光线入射机构50通过一连接支架53设置在所述多轴调节机构40上，且所述多轴调节机构40及所述光线入射机构50位于所述安装板12的相对两侧，所述多轴调节机构40位于两个所述支撑板13之间，所述安装板12上设有穿行通孔122，所述连接支架53穿过在所述穿行通孔122。此外，所述光线入射机构50还位于所述镜头固定夹具30的下方，且与所述透光通孔312相对，同时所述光线入射机构50可在所述多轴调节机构40的带动作用下沿X轴方向移动、沿Y轴方向移动、沿X轴方向转动和/或沿Y轴方向转动。所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向相互垂直。

其中，所述多轴调节机构40包括从下往上依次堆叠设置的横移调节组件41、纵移调节组件42、纵转调节组件43及横转调节组件44，所述光线入射机构50设置于所述横转调节组件44上，各组件之间相互固定连接。

具体地，所述横移调节组件41包括横移固定块411、横移滑动块412、横移千分尺413、横移锁紧螺母414及限位板415，所述横移固定块411固设于所述底座11的顶部，其顶部设有沿X轴方向布置的水平导轨4111。所述横移滑动块412安装于所述水平导轨4111上，其上设有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔沿其(自身)轴向的投影落在所述横移固定块411的表面上。所述横移千分尺413固设于所述横移固定块411的一侧上，且其测微螺杆4131的末端与所述横移滑动块412螺接。所述横移锁紧螺母414螺接在所述第一螺纹通孔上。所述限位板415固设于所述横移固定块411的另一侧上，其上设有供所述横移锁紧螺母414穿行的穿行孔4151，所述横移锁紧螺母414穿过所述穿行孔4151与所述第一螺纹通孔连接。

可以理解的，当拧紧横移锁紧螺母414时，其末端将挤压横移固定块411的表面，从而限制横移固定块411和横移滑动块412相对滑动，达到锁止的目的，当需要带动光线入射机构50的沿X轴方向移动时，只需拧松横移锁紧螺母414，然后转动测微螺杆4131，从而带动横移滑动块412在横移固定块411上沿X轴方向移动，由于光线入射机构50整体相对固定在横移滑动块412上，从而将带动光线入射机构50沿X轴方向移动，同时在移动的过程当中，由于横移锁紧螺母414只能在穿行孔4151限定的范围内穿行，从而限定了沿X轴方向移动的两端极限位置。

需要指出的是，所述纵移调节组件42与所述横移调节组件41的结构完全相对，但所述纵移调节组件42在空间上相对所述横移调节组件41绕Z轴转动了90°，从而能够带动光线入射机构50沿Y轴方向移动。

其中，所述横转调节组件44包括连接块441、横转固定块442、横转滑动块443、横转千分尺444及横转锁紧螺母445，所述连接块441固设于所述纵转调节组件43的顶部上，所述横转固定块442固设于所述连接块441面向所述光线入射机构50的一侧，且其面向所述光线入射机构50的一侧设有围绕X轴方向布置的弧形导轨4421，所述横转滑动块443安装于所述弧形导轨4421上，其上设有第二螺纹通孔，所述第二螺纹通孔沿其轴向的投影落在所述横转固定块442的表面上。所述横转千分尺444固设于所述横转固定块442上，且其测微螺杆4441可转动的穿设在所述横转固定块442上，且其末端从所述弧形导轨4421顶部穿出，并与所述横转滑动块443的接触弧面(与弧形导轨4421接触的表面)螺接。所述横转锁紧螺母445螺接在所述第二螺纹通孔上。

可以理解的，当拧紧横转锁紧螺母445时，其末端将挤压横转固定块442的表面，从而限制横转固定块442和横转滑动块443相对滑动，达到锁止的目的，当需要带动光线入射机构50绕X轴方向转动时，只需拧松横转锁紧螺母445，然后转动测微螺杆4441，从而带动横转滑动块443在横转固定块442上绕X轴方向转动，由于光线入射机构50固定在横转滑动块412上，从而将带动光线入射机构50绕X轴方向转动。

需要指出的是，除具有连接块441以外，所述纵转调节组件43与所述横转调节组件44的结构完全相对，但所述纵转调节组件43在空间上相对所述横转调节组件41绕Y轴转动了90°，从而能够带动光线入射机构50绕Y轴方向转动。

此外，还需要说明的是，本装置各调节组件均采用千分尺来进行调节，调节精确、便捷，但本装置不限于此，在其它实施例当中，还可以采用如气缸、液压杆、齿轮传动机构、带式传动机构、直线电机等替代该千分尺。

具体地，所述光线入射机构50包括安装座51及分辨率测试板52，所述安装座51固设于所述横转滑动块443上，其上设有中心通孔(图未示)，所述安装座51的底部设有连通所述中心通孔的光纤连接头511。所述分辨率测试板52设于所述安装座51的顶部，且所述中心通孔及所述分辨率测试板52的中心线处于同一直线上。

所述光线发生机构60用于产生测试光线并通向所述光线入射机构50，其包括发光器61及光纤62，所述光纤62的一端与所述光纤连接头511连接，另一端与所述发光器61连接，在所述光纤连接头511的作用下，所述光纤62射出的光线将与所述中心通孔的中心线保持平行。

所述投影锅70设于所述镜头固定夹具30的一侧，且当所述折反镜头200固定于所述镜头固定夹具30上时，所述折反镜头200的物侧端A正对所述投影锅70。在本实施例当中，所述投影锅70为半球锅，即用于接收经所述折反镜头200的物侧端A射出的测试光线的表面为半球面。

请参阅图10至图11，以下结合具体使用过程来详细说明本多轴调节检测装置100。

测试时，可先将折反镜头200固定到镜头固定夹具30上(如图11所示)，然后调节竖向调节机构20，以带动镜头固定夹具30沿Z轴方向移动，从而将折反镜头200与光线入射机构50之间的距离调整至最佳位置，以使折反镜头200能够处在最佳解像力位置进行MTF检测，然后调节多轴调节机构40，以带动光线入射机构50在平面内移动和/或转动，以将光线入射机构50调节至最佳位置，从而调节光线的射入角度，使得经光线入射机构50导入的测试光线，能够保持与折反镜头200的成像中心平行的射入镜头内，然后打开发光器61进行发光，光线经过光纤62传导至分辨率测试板52，然后透光分辨率测试板52进入透光通孔312当中，随后该测试光线将从折反镜头200的像侧端B进入，经过折反镜头200内的棱镜90°反射后，再从折反镜头200的物侧端A射出，并投影在投影锅70上，以在投影锅70上投影出与分辨率测试板52的图案相对应的光线线条，检测人员从光线线条的数量上即可测定该折反镜头200是否合格。

需要指出的是，本实施例仅以折反镜头为例来说明本多轴调节检测装置，但这并不代表对本多轴调节检测装置的适用范围作出了限定，根据本发明的发明精神，在其它实施例当中，本多轴调节检测装置还可以对直筒式镜头(例如广角镜头)进行MTF检测，即将直筒式镜头竖立并卡接到夹具上，并调节投影锅70的位置，使其与待测镜头的物侧端正对即可。同时，在更换部分零部件(如光线发生机构、光线入射机构)的情况下，本多轴调节检测装置还可以对镜头的其它性能进行测试。

综上，本发明上述实施例当中的多轴调节检测装置100，能够对镜头的固定位置及光线的射入角度进行调节，提高了MTF检测的可靠性。同时本多轴调节检测装置100能够实现对折反镜头200进行MTF检测，弥补了现有技术只能对直通式镜头进行MTF检测的缺陷，扩大了检测范围。

请参阅图12至图13，所示为本发明第二实施例当中的多轴调节检测装置100的镜头固定夹具30的结构图，本实施例当中的多轴调节检测装置100与第一实施例当中的多轴调节检测装置100的区别之处在于：

为了进一步固定镜头，所述容置卡槽311的底部还设有若干限位卡孔313，所述若干限位卡孔313均匀分布在所述透光通孔312的周围。相对应地，所述折反镜头200的像侧端端面上向外凸起延伸出若干限位卡柱202，当所述折反镜头200装入所述镜头固定夹具上时，每一所述限位卡柱202卡入一个所述限位卡孔313当中。

需要指出的是，本发明第二实施例所提供的装置，其实现原理及产生的一些技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种多轴调节检测装置，用于对待测镜头进行检测，其特征在于，所述待测镜头为折反镜头，所述装置包括：

机架；

竖向调节机构，其设于所述机架上；

镜头固定夹具，其设置于所述竖向调节机构上，且可在所述竖向调节机构的带动作用下沿Z轴方向移动；

多轴调节机构，其设于所述机架上；

光线入射机构，其设置在所述多轴调节机构上，并位于所述镜头固定夹具的下方，且可在所述多轴调节机构的带动作用下沿X轴方向移动、沿Y轴方向移动、沿X轴方向转动和/或沿Y轴方向转动；

光线发生机构，其用于产生测试光线并通向所述光线入射机构；以及

投影锅，当所述待测镜头固定于所述镜头固定夹具上时，所述待测镜头的物侧端正对所述投影锅；

所述镜头固定夹具包括承载板及设于所述承载板顶部的两块卡块，所述承载板上设有透光通孔，所述透光通孔位于两块所述卡块之间，且与所述光线入射机构相对，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，所述待测镜头的像侧端正对所述透光通孔；

所述镜头固定夹具还包括一对波珠螺丝，每一所述波珠螺丝穿设在一个所述卡块上，且其前端的钢珠突出在两块所述卡块之间的区域内，所述待测镜头的本体的两侧分别设有一卡孔，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，每一所述卡孔中卡入一个所述钢珠；

所述竖向调节机构包括竖向千分尺及滑块，所述滑块沿Z轴方向可滑动的安装于所述机架上，所述竖向千分尺固设于所述机架上，且其测微螺杆的末端与所述滑块螺接，所述镜头固定夹具设置于所述滑块上；

所述光线入射机构包括：

安装座，其设于所述多轴调节机构上，其上设有中心通孔；

分辨率测试板，其设于所述安装座的顶部，且所述中心通孔及所述分辨率测试板的中心线处于同一直线上；

所述多轴调节机构包括从下往上依次堆叠设置的横移调节组件、纵移调节组件、纵转调节组件及横转调节组件，所述光线入射机构设置于所述横转调节组件上。

2.根据权利要求1所述的多轴调节检测装置，其特征在于，所述承载板上设有容置卡槽，所述容置卡槽位于两块所述卡块之间，所述透光通孔开设于所述容置卡槽的底部，当所述待测镜头卡在两块所述卡块之间时，所述待测镜头的像侧端容置于所述容置卡槽当中。

3.根据权利要求1所述的多轴调节检测装置，其特征在于，所述安装座的底部设有连通所述中心通孔的光纤连接头，所述光线发生机构包括：

发光器；

光纤，其一端与所述光纤连接头连接，另一端与所述发光器连接。

4.根据权利要求1所述的多轴调节检测装置，其特征在于，所述横移调节组件包括：

横移固定块，其固设于所述机架上，其顶部设有沿X轴方向布置的水平导轨；

横移滑动块，其安装于所述水平导轨上，其上设有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔沿其轴向的投影落在所述横移固定块的表面上；

横移千分尺，其固设于所述横移固定块上，且其测微螺杆的末端与所述横移滑动块螺接；

横移锁紧螺母，其螺接在所述第一螺纹通孔上。

5.根据权利要求1所述的多轴调节检测装置，其特征在于，所述横转调节组件包括：

连接块，其固设于所述纵转调节组件的顶部；

横转固定块，其固设于所述连接块面向所述光线入射机构的一侧，且其面向所述光线入射机构的一侧设有围绕X轴方向布置的弧形导轨；

横转滑动块，其安装于所述弧形导轨上，其上设有第二螺纹通孔，所述第二螺纹通孔沿其轴向的投影落在所述横转固定块的表面上；

横转千分尺，其固设于所述横转固定块上，且其测微螺杆的末端与所述横转滑动块螺接；

横转锁紧螺母，其螺接在所述第二螺纹通孔上。

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