CN113483994B

CN113483994B - 一种镜头的最优组立角度的确定方法

Info

Publication number: CN113483994B
Application number: CN202110739698.9A
Authority: CN
Inventors: 罗勇
Original assignee: Hubei Huaxin Photoelectric Co ltd
Current assignee: Hubei Huaxin Photoelectric Co ltd
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2041-06-30
Also published as: CN113483994A

Abstract

本发明公开一种镜头的最优组立角度的确定方法，该方法包括如下步骤：提供多个镜筒，该镜筒包括第一参考位置，该第一参考位置的角度预设为0度；提供多个镜片，每个镜片具有至少一第二参考位置，根据待确定镜头需要组装的镜片的数量及转动角度以确定预设组立条件；依据所述组立条件将每个镜筒中组立相同数量的镜片以得到多个镜头，且使每个所述镜片的所述第二参考位置相对第一参考位置为预设组立角度；利用镜头性能测试设备获取所有镜头的性能函数图；以及比较所有镜头的性能函数图，以确定所有镜头中的最优组立角度。

Description

一种镜头的最优组立角度的确定方法

技术领域

本发明涉及到光学技术领域，尤其涉及一种镜头的最优组立角度的确定方法。

背景技术

手机镜头一般由镜筒、隔片、镜片、压圈组成；而镜片通常多枚，多枚镜片与镜筒的相对角度对镜头性能影响很大；组立角度不同量产性能良率也绝然不同。

在镜片最优组装角度寻找时，如果按照数学的排列组合，3片镜片各转4个角度，就有64组；各转8个角度，就有512组。

事实上，目前业内在实际生产中往往要花费大量的人力物导致找角度力去找寻配对组合的角度；如果方法不系统充分，即使如此也不一定寻找得到组合的最优角度。试做报废高的同时由于未能找到最优角最终导致量产良率低，量产报废高、甚至由于角度不优产品性能极限而遭到客户投诉、退货，损失在研发或分析方面，由于要论证变量多，如果不能找到组合的最优角度的性能，容易评价错误而导致问题变得更加复杂，如何用科学系统的方法充分寻找组合的最优角度，经过大量实践验证，我们突破了这个技术屏障。

现状业界传统方法1，手组镜头：不定组立条件，A试做员凭A的经验手组、B试做员凭B的经验手组、C试做员凭C的经验手组，往往A/B/C手组力度不一，导致组立高度不一性能不能实现同一平台评价，结论不一；甚至没有结论，只好重新反复再试做。

机组镜头：不定组立条件，A试做员A条件试组、B试做员B条件试组、C试做员C条件试组；由于缺乏组立条件要唯一的意识，往往A试做员根本自己都搞不清这次与上次组立条件是否一样，机台甚至也是随机选定，导致组立性能偏差大，结论不一；甚至没有结论，只好重新反复再试做。

情况三机组镜头：不定组立条件，A试做员A条件试组、B试做员B条件试组、C试做员C条件试组；由于缺乏组立条件要唯一的意识，往往A试做员根本自己都搞不清这次与上次组立条件是否一样，机台甚至也是随机选定，导致组立性能偏差大，结论不一；甚至没有结论，只好重新反复再试做。

情况四试做员转镜片P1,4角选自认为的好角度，再去转镜片P2 4角，再选试做员自认为的好角度转镜片P3 4角，再选试做员自认为好的角度转镜筒4角；每次选定的“好角度”，因试做量大相对高水平的工程师一般因无法及时参与，选取正确率完全取决于试做员的水平，往往失误率很高，很难真正由工程师高水平客观评价，因此，常常失败。

传统方法，没有唯一的组立条件；没有系统筛选待转角度的镜片；较高水平的工程师无法及时参与“好角度”的遴选、试做过程“好角度”往往是低水平试做员自行判定。所以，试组结果因试做员而异，难出客观结论；因而只好反复试做，试做报废不可控，常常居高不下。

发明内容

一种镜头的最优组立角度的确定方法，该方法包括如下步骤：

提供镜筒，该镜筒包括第一参考位置，该第一参考位置的角度预设为0度；

提供N个镜片，每个镜片具有至少一第二参考位置，将N个镜片依次装入所述镜筒，且使每个所述镜片的所述第二参考位置相对第一参考位置为0度；

获取当前位置下的所述镜头的性能函数图；

每次令N个镜片中的N-1个所述镜片的相对位置固定，依次转动其中一个所述镜片至不同的预设组立角度，获取当前镜片的每个位置下的所述镜头的性能函数图；

比较所有的镜片于不同组立角度下的性能函数图，以确定不同镜头的n个镜片中的最优组立角度。

在一个具体实施方式中，所述的预设组立角度为0度、90度、180度及270度。

在一个具体实施方式中，所述的预设组立角度为60度、120度、180度、240度及300度。

在一个具体实施方式中，所述的预设组立角度为72度、144度、180度、216度及288度。

在一个具体实施方式中，所述镜片的数量为3片、4片或者5片。

在一个具体实施方式中，所述性能函数图为解析度曲线图。

在一个具体实施方式中，在比较所有的性能函数图的步骤之后还包括：对所有的性能函数图进行角度标记。

在一个具体实施方式中，在确定镜头的n个镜片的最优组立角度之前还包括根据所述性能函数图对组立角度进行等级评定，并根据评定的等级确定最优组立角度。

在一个具体实施方式中，评定等级的方法包括：

比较所有镜头的解析度曲线的峰值与焦平面的交点距离焦平面的远近程度以及表征每个镜头的解析度图像中所有曲线的聚拢程度；以及

根据每一个解析度图像的所有曲线与焦平面的远近程度和曲线的所述聚拢程度，评定每一个镜头的等级。

与现有技术相比较，本发明提供的一种镜头的最优组立角度的确定方法，通过确定组立条件之后，可以由任何一个试做员根据所述组立条件去组立镜头，并利用光学性能参数测试设备去测试组立的镜头的性能特征参数曲线图，工程师能根据多个性能特征参数曲线图对其进行等级评定，进而确定最优等级所对应的各镜片的组立角度。

附图说明

图1-16是本发明光学镜头的不同组立角度的MTF函数图。

主要元件符号说明

无

具体实施方式

提供多个相同的镜筒，每个该镜筒包括第一参考位置，该第一参考位置的角度预设为0度。第一参考位置可以是选定镜筒上自带的某个标记线，或者是为了起辨识作用的贴附在镜筒上的一个标记。

提供多个镜片，每个镜片具有至少一第二参考位置；

根据待确定镜头需要组装的镜片的数量预设组立条件；

依据所述组立条件在每个镜筒中组立至少3个镜片以得到多个镜头，每个镜头中组装的镜片的数量相同，且使每个所述镜片的所述第二参考位置相对第一参考位置为预设组立角度。每个镜片的第二参考位置可以是镜片剪切的切口位置，或者是自行标记的位置。

获取所有镜头的性能函数图。譬如，所述性能函数图可以为解析度曲线图。在本实施方式中，以解析度曲线图为例进行说明。在本实施方式中，所述的解析度曲线图是由深圳市亿图视觉自动化技术有限公司研制的型号为SINO-18018010-C65镜头性能测试设备测试得到。并对此图的组立角度进行标记，以方便研发人员后续根据所有的解析度曲线图进行最优组装角度的挑选。

比较所有组立角度下的性能函数图，以确定镜头的最优镜片的组立角度。

在一个具体实施方式中，所述的预设组立角度为0度，90度，180度，270度。

在一个具体实施方式中，所述的预设组立角度还可以为0度，60度，120度，180度，240度，300度。

在又一个具体实施方式中，所述的预设组立角度还可以为0度，72度，144度，180度，216度，288度。

在又一个具体实施方式中，所述镜片的数量为3片、4片或者5片。

在一个具体实施方式中，在确定所有的镜头的最优组立角度之前还包括根据所述性能函数图对组立角度进行等级评定，并根据评定的等级确定最优组立角度。

因为每个镜头包括的多个镜片中，有的镜片主要是用来平衡相差的，有的是用来减小畸变的。在本实施方式中，对于一个特定的光学性能参数来说，第一镜片是指该光学性能参数影响最小的那个镜片，所以，每次是设定第一镜片与镜筒的相对角度为零度。除第一镜片之外的镜片分别称为第二镜片、第三镜片等。优选地，所需要组装的3个镜片中，可以每次设定对镜头光学性能参数影响最小的那个镜片为第一镜片。当然，这也不是必须，在其他实施方式中，也可以根据镜头的设计去组立第一至第N镜片。

在本实施方式中，以3片镜片的组立为例来进行说明。

在本实施方式中，所述的预设组立角度为0度，90度，180度及270度。根据预设组立角度及3个镜片的排列组合，这样就有16个镜头需要组装，组装完16个镜头后，获取每个所述镜头的性能函数图。

请参阅下表，第一列数据就代表预设的不同的组立角度。

也即，组立角度1-16组就是预设的组立条件，因为镜片的数量是3个，预设的角度是0度，90度，180度，270度。令3个镜片中的第一镜片相对镜筒的相对位置固定，分别转动第二镜片相对第一镜片的角度至90度、180度及270度及转动第三镜片相对第一镜片至90度、180度及270度，获取每个所述镜头的性能函数图。

其中第一镜片与第三镜片的相对位置与第二镜片待转动的几个角度是相同，也即第一镜片与第三镜片之间的相对位置为0度时，转动第二镜片至90度、180度及270度，分别获得不同组立角度下的所述镜头的性能函数图。

这样，三片镜片组立时，就有16张表征镜头的性能函数图，下表即为3片镜片组立的角度排列组合。

组立角度	P1	P2	P3	镜筒
					1	0	0	0	0
2	0	90	0	0
					3	0	180	0	0
4	0	270	0	0
					5	0	0	90	0
6	0	90	90	0
					7	0	180	90	0
8	0	270	90	0
					9	0	0	180	0
10	0	90	180	0
					11	0	180	180	0
12	0	270	180	0
					13	0	0	270	0
14	0	90	270	0
					15	0	180	270	0
16	0	270	270	0

请参阅图1-16，为所有镜头的解析度曲线图。每一个图有25条曲线，其中0视场有1条，0.3S视场有4条，0.5S视场有4条，0.7S视场有八条，0.8S视场有八条。竖线代表光学镜头的焦平面。在此实施例中，主要是通过总体曲线(25条曲线)的峰值与焦平面的远近关系、以及曲线的聚拢程度来评定所述镜头包括的3个镜片的各种组立角度的等级，由于不同是视场对本方法的理解不构成影响，所以没有标记每条曲线代表的视场。也即，曲线(25条曲线)的峰值与焦平面越近、所有曲线的聚拢程度越好，就代表这个组立角度代表的镜头的性能越好。

通过不同组装角度得到的曲线的峰值与焦平面的远近关系评价，发现0-180-0-0和0-270-270-0均为“1级性能”，“1级性能”也即为最优性能。

再把0-180-0-0和0-270-270-0均为“1级性能”的两个角度的相邻的组装角度找出，因为最优角度附近最易出现次优角度。例如如下：0-180-0-0的相邻组装角度为：0-90-0-0、0-270-0-0，0-180-90-0，0-180-270-0。

其中，0-90-0-0，0-180-90-0这两幅图像中，曲线的峰值离焦平面的距离稍微远于1级性能，将此转动角度下的镜头定位“2级性能”。

其中，0-180-270-0，0-270-0-0这两幅图像中，曲线的峰值离焦平面的距离稍微远于2级性能，将此转动角度下的镜头定位“3级性能”。

定位“1级性能的”0-270-270-0的相邻角度为：0-180-270-0、0-90-270-0、0-270-0-0，0-270-180-0。

其中，0-0-270-0这幅图像中，曲线的峰值离焦平面的距离稍微远于1级性能，将此转动角度下的镜头定位“2级性能”。

其中，0-270-180-0，0-180-270-0及0-270-0-0这三幅图像中，曲线的峰值离焦平面的距离稍微远于2级性能，将此转动角度下的镜头定位“3级性能”。依次类推，与焦平面的远近直接决定了所述光学镜头的性能。

确定“1级性能”对应的组立角度后，再找出其相邻角度的等级，以确定镜头性能所能容忍的2级性能对应的角度，提高了镜头的容忍度。譬如，将1级性能及2级性能对应的角度下的镜头定为良品，3级性能定为不良品。在后续镜头的组装量产时，我们根据1级性能及2级性能对应的角度组装镜头即可。

可以理解，当镜片的数量多余3个时，我们依然可以通过此方法，预先列出镜片及每个镜片需要转动的角度，再依次组装，得到每次组装后的MTF函数图。

可以理解，在一个具体实施方式中，当所述的预设组立角度为72度，144度，180度，216度，288度。需要说明的是，组装角度的不同，也可参照上述方法评估，并不影响对本技术方案的理解。

综上所述，先通过确定唯一的组立条件，试做员根据预设的组立角度去组装镜片获得组立条件下的所有镜头，在本实施方式中，由于设定了组立的条件并借助解析度曲线对光学镜头的呈现质量进行等级划分，也即镜头组立的品质通过设备输出镜头的性能函数图确定；较高水平的工程师只需要收集试做员客观机器测量结果、可以及时做出“好角度”的遴选，而不是依赖于试做员的经验水平去判定组装的角度，并且，根据镜片的数量，设置对应的组立条件，光学镜头的组立次数就可以唯一确定，节约了对光学镜头最优组立角度判定的时间。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种镜头的最优组立角度的确定方法，该方法包括如下步骤：

提供多个镜筒，每个镜筒包括第一参考位置，所述第一参考位置的角度预设为0度；

提供多个镜片，每个镜片具有至少一第二参考位置；

根据待确定镜头需要组装的镜片的数量及转动角度确定预设组立条件；

依据所述组立条件在每个镜筒中组立相同数量的镜片以得到多个镜头，且使每个所述镜片的所述第二参考位置相对第一参考位置为预设组立角度；

利用镜头性能测试设备获取所有镜头的性能函数图；以及

比较所有镜头的性能函数图，以确定所有镜头中的最优组立角度；

其中，所述性能函数图为解析度曲线图；

在确定镜头的最优组立角度之前还包括：

根据所述性能函数图对每一个镜头的组立角度进行等级评定，并根据评定的等级确定所有镜头中的最优组立角度；

评定等级的方法包括：

比较所有镜头的解析度曲线图的所有曲线的峰值与焦平面的远近程度以及所有曲线的聚拢程度；以及

根据每一个解析度曲线图的所有曲线的峰值与焦平面的远近程度和曲线的所述聚拢程度，评定每一个镜头的等级。

2.根据权利要求1所述的镜头的最优组立角度的确定方法，其特征在于，所述的预设组立角度为0度、90度、180度及270度。

3.根据权利要求1所述的镜头的最优组立角度的确定方法，其特征在于，所述的预设组立角度为0度、60度、120度、180度、240度及300度。

4.根据权利要求1所述的镜头的最优组立角度的确定方法，其特征在于，所述的预设组立角度为0度、72度，144度，180度，216度及288度。

5.根据权利要求1所述的镜头的最优组立角度的确定方法，其特征在于，每个镜筒中组立的所述镜片的数量为3片、4片或者5片。