CN111610003B - 镜头杂光测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜头杂光测试装置及方法，其中的装置包括测试系统、与测试系统连接的显示屏幕和探测器，以及设置在显示屏幕和探测器之间的成像镜头；其中，待测试镜头设置在成像镜头和显示屏幕之间，探测器设置在成像镜头远离待测试镜头的一侧，显示屏幕发出的光线依次经过待测试镜头、成像镜头后，到达探测器；测试系统用于控制显示屏幕的发光区域，以在显示屏幕上形成测试区域，在探测器上形成与测试区域对应的成像区域；根据成像区域的照度变化，确定待测试镜头在测试区域的杂光系数。利用上述发明能够简单、快速的实现对逆成像类镜头的杂光测试作业，镜头测试准确度高、适用范围广。

Description

镜头杂光测试装置及方法

技术领域

本发明涉及光学产品测试技术领域，更为具体地，涉及一种镜头杂光测试装置及方法。

背景技术

目前，在手机镜头、安防摄像头等光学产品中普遍存在杂光的现象，杂光主要是由于环境中各个角度的光线在镜头的镜片、镜筒内表面、隔圈等结构中进行折射、反射等光路活动而产生的，其不仅影响镜头的成像品质，严重情况下还会影响用户体验。

为此，在光学镜头生产或者出厂时，会先进行杂光检测，获取镜头的杂光系数，杂光系数是评价光学镜头杂光抑制性能的一个重要指标，现有杂光系数的测试方法大多针对摄影镜头等正向成像镜头，对于AR、VR等逆成像类投影镜头杂光系数的测试方法较少，要么直接采用肉眼检测，要么测试装置过于繁琐、测试过程复杂。

为此，目前亟需一种能够简单、快速地对逆成像类镜头进行杂光系数检测的测试装置及方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种镜头杂光测试装置及方法，以解决目前采用肉眼或特殊装置进行杂光测试存在的测试精度低或者测试装置繁琐、过程复杂等问题。

本发明提供的镜头杂光测试装置，包括测试系统、与测试系统连接的显示屏幕和探测器，以及设置在显示屏幕和探测器之间的成像镜头；其中，待测试镜头设置在成像镜头和显示屏幕之间，探测器设置在成像镜头远离待测试镜头的一侧，显示屏幕发出的光线依次经过待测试镜头、成像镜头后，到达探测器；测试系统用于控制显示屏幕的发光区域，以在显示屏幕上形成测试区域，在探测器上形成与测试区域对应的成像区域；根据成像区域的照度变化，确定待测试镜头在测试区域的杂光系数。

此外，优选的技术方案是，成像镜头的视场角不小于待测试镜头的视场角，和/或者成像镜头的入瞳与待测试镜头的出瞳相匹配。

此外，优选的技术方案是，待测试镜头为像方远心镜头。

此外，优选的技术方案是，测试区域为规则多边形或者圆形。

此外，优选的技术方案是，测试区域在显示屏幕上呈均匀分布状态；或者，测试区域分布在显示屏幕的四个角部位置和中心位置。

此外，优选的技术方案是，测试区域的边长或直径为显示屏幕的边长的8％～12％。

此外，优选的技术方案是，探测器为CCD或CMOS。

此外，优选的技术方案是，待测试镜头为AR投影镜头或者VR投影镜头。

此外，优选的技术方案是，显示屏幕为待测试镜头的自带屏幕。

根据本发明的另一方面，提供一种镜头杂光测试方法，利用上述镜头杂光测试装置对待测试镜头进行杂光测试，方法包括：通过测试系统控制显示屏幕的测试区域不发光，并读取探测器上的成像区域的第一照度；控制显示屏幕的整个区域发光，再次读取探测器上的成像区域的第二照度；根据第一照度和第二照度确定待测试镜头在测试区域的杂光系数。

利用上述镜头杂光测试装置及方法，通过测试系统控制显示屏幕上的测试区域的发光情况，进而在探测系统上形成与测试区域对应的成像区域，并在调整测试区域的发光状态时，获取成像区域的照度变化，进而确定待测试镜头在测试区域的杂光系数，可实现对逆成像镜头的杂光系数测试，装置结构简单、测试精度高、速度快。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的镜头杂光测试装置的原理图；

图2为根据本发明实施例的显示屏幕和探测器示意图；

图3为根据本发明实施例的测试区域分布示意图；

图4为根据本发明实施例二的测试区域分布示意图。

其中的附图标记包括：显示屏幕1、待测试镜头2、成像镜头3、探测器4、光线5、测试系统6、测试区域7、成像区域8。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的镜头杂光测试装置及方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施的镜头杂光测试装置的示意原理。

如图1所示，本发明实施例的镜头杂光测试装置，包括测试系统6、与测试系统6连接的显示屏幕1和探测器4，以及设置在显示屏幕1和探测器4之间的成像镜头3；其中，待测试镜头2设置在成像镜头3和显示屏幕1之间，探测器4设置在成像镜头3远离待测试镜头2的一侧，显示屏幕1发出的光线5依次经过待测试镜头2、低杂光的成像镜头3后，到达探测器4；测试系统6用于控制显示屏幕1的发光区域，以在显示屏幕1上形成测试区域，在探测器4上形成与测试区域对应的成像区域；根据成像区域的照度变化，确定待测试镜头2在测试区域的杂光系数，调整测试区域在显示屏幕1上的位置，可实现对待测试镜头2的各个位置的杂光检测。

其中，测试系统6可以采用计算机或设置在计算机上的测试芯片或系统等装置，探测器4可选用CCD(charge-coupled device，点和耦合器件)或CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)；测试系统6与显示屏幕1和探测器4之间信号导通，通过测试系统6可对显示屏幕1进行发光区域的控制，并获取探测器4上的反馈信息。

具体地，成像镜头3的视场角设置为不小于待测试镜头2的视场角，以确保待测试镜头从各个角度发出的光线5均可通过成像镜头3后到达探测器4方；另外，成像镜头3的入瞳与待测试镜头2的出瞳是相匹配的，换言之，成像镜头3的入射光束的位置和口径与待测试镜头2的出射光束的位置和口径是相匹配的。

需要说明的是，本发明中的显示屏幕1可以为设置在待测试镜头2一侧的屏幕，也可以采用待测试镜头2的自带屏幕，其与控制系统连接，能够呈现不同测试区域皆可，显示屏幕1的光线5依次通过待测试镜头2、成像镜头3后，到达探测器4，并在探测器4上形成与测试区域对应的成像区域。

在本发明的一个具体实施方式中，待测试镜头2可以为像方远心镜头或者逆成像镜头，其中，像方远心镜头主要指通过在物方焦平面上放置孔径光阑，使像方主光线5平行于光轴，从而在探测器4位置发生变化时，在探测器4上的成像大小不变的镜头；此外，待测试镜头2可以为AR投影镜头或者VR投影镜头。

在测试过程中，将镜头杂光测试装置放置在暗室或者暗箱中操作，显示屏幕1上的测试区域的位置或者形状均可通过测试系统6进行控制，作为示例，测试区域可设置为规则多边形或者圆形等形状，测试时，首先通过控制系统控制显示屏幕1上的测试区域不发光，测试区域外的其他区域全部发光，并读取探测器4上与测试区域对应的成像区域的中心区域的照度作作为第一照度；然后，通过测试系统6控制显示屏幕1的整个区域发光，再次读取探测器4上与测试区域对应的成像区域的中心区域的照度作为第二照度，第一照度和第二照度的比值即可作为待测试镜头2的杂光系数。

具体地，图2示出根据本发明实施例的显示屏幕和探测器的示意结构。

如图2所示，在显示屏幕1上的A区域可理解为测试区域7，在探测器4上形成与测试区域7对应的成像区域8，即A’区域，测试区域7与成像区域8形成物象对应关系；测试区域7可设置为长方形、正方形等规则多边形，也可以设置为圆形等其他形状，测试区域7在显示屏幕1上可以呈均匀分布状态，也可以仅分布在显示屏幕1的四个角部位置和中心位置。

其中，图3和图4分别示出了本发明实施例的测试区域7在显示屏幕1上的分布情况。

如图3所示，测试区域A可设置为均匀分布的形式，通过箭头指示的方向，逐个对各测试区域7进行发光或不发光控制，以获取待测试镜头在对应测试区域7内的杂光系数，直至所有的测试区域7均检测完毕；另外，如图4所示，测试区域7仅选中显示屏幕1的四个角部位置和中心位置，各测试区域7的测试顺序可自行设定，具体的测试区域的设置个数、位置及形状可根据待检测镜头的检测精度及用户需求进行设置，并不限于附图所示具体示例。

在本发明的另一具体实施方式中，单个测试区域A的边长或直径为显示屏幕1的边长的8％～12％，以确保成像区域8的照度获取精度。

与上述镜头杂光测试装置相对应，本发明还提供一种镜头杂光测试方法，利用上述镜头杂光测试装置对待测试镜头进行杂光测试。

本发明实施例的镜头杂光测试方法包括以下步骤：

步骤一：通过测试系统控制显示屏幕的测试区域不发光，除测试区域外的其他区域正常发光，此时，读取探测器上的与测试区域对应的成像区域(的中心区域)的第一照度；

步骤二：通过测试系统控制显示屏幕的整个区域发光，再次读取探测器上的与测试区域对应的成像区域(的中心区域)的第二照度；

步骤三：根据第一照度和第二照度的比值确定待测试镜头在测试区域的杂光系数。

利用上述根据本发明的镜头杂光测试装置及方法，能够对显示屏幕上的测试区域进行形状及发光状态的控制，进而获取探测器上与测试区域对应的成像区域的照度变化，根据照度变化情况即可确定待测试镜头在测试区域的杂光系数，能够实现对逆成像镜头的杂光系数测试；另外，装置整体结构简单、测试精度高、速度快。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的镜头杂光测试装置及方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的镜头杂光测试装置及方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (8)

1.一种镜头杂光测试装置，其特征在于，置于暗室或者暗箱中进行测试，所述镜头杂光测试装置包括测试系统、与所述测试系统连接的显示屏幕和探测器，以及设置在所述显示屏幕和所述探测器之间的成像镜头；其中，

待测试镜头为逆成像镜头，所述待测试镜头设置在所述成像镜头和所述显示屏幕之间，所述探测器设置在所述成像镜头远离所述待测试镜头的一侧，所述显示屏幕发出的光线依次经过所述待测试镜头、所述成像镜头后，到达所述探测器；

所述测试系统用于控制所述显示屏幕的发光区域，以在所述显示屏幕上形成测试区域，在所述探测器上形成与所述测试区域对应的成像区域，所述测试区域的位置或者形状通过所述测试系统进行控制及调节；其中，

所述测试区域在所述显示屏幕上呈均匀分布状态；或者，所述测试区域分布在所述显示屏幕的四个角部位置和中心位置；并且，

所述测试区域的边长或直径为所述显示屏幕的边长的8％～12％；

根据所述成像区域的照度变化，确定所述待测试镜头在所述测试区域的杂光系数。

2.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述成像镜头的视场角不小于所述待测试镜头的视场角，和/或者所述成像镜头的入瞳与所述待测试镜头的出瞳相匹配。

3.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述待测试镜头为像方远心镜头。

4.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述测试区域为规则多边形或者圆形。

5.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述探测器为CCD或CMOS。

6.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述待测试镜头为AR投影镜头或者VR投影镜头。

7.如权利要求1所述的镜头杂光测试装置，其特征在于，

所述显示屏幕为所述待测试镜头的自带屏幕。

8.一种镜头杂光测试方法，其特征在于，利用如权利要求1至7任一项所述的镜头杂光测试装置对待测试镜头进行杂光测试，所述方法包括：

通过测试系统控制显示屏幕的测试区域不发光，并读取探测器上的成像区域的第一照度；

控制所述显示屏幕的整个区域发光，再次读取所述探测器上的成像区域的第二照度；

根据所述第一照度和所述第二照度确定所述待测试镜头在所述测试区域的杂光系数。

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