CN116372565A - 一种分体式镜头的自动组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及镜头组装技术领域，具体涉及到一种分体式镜头的自动组装方法，包括：分体式镜头包括第一镜组和第二镜组，通过MTF检测装置检测分体式镜头，得到离焦MTF曲线图；基于对离焦MTF曲线图中曲线的场曲和峰值分析建立分析组装算法；通过分析组装算法将离焦MTF曲线图进行分类；所述组装调整步骤包括对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整；判断进行组装调整步骤后的离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求。本发明的分体式镜头的自动组装方法具有很好的普适性，能很好地应对不同机种的分体式镜头的组装和调整，大幅降低分体式镜头的组装难度，直接提高了镜头的组装效率和组装精度。

Description

一种分体式镜头的自动组装方法

技术领域

本发明涉及镜头组装技术领域，具体涉及到一种分体式镜头的自动组装方法。

背景技术

在自动组装机台对分体式镜头组装的过程中，首先需要将分体式镜头的第一镜组与分体式镜头的第二镜组机台上料，此时机台会将其移动至预设的MTF（调制传递函数）检测装置处。MTF检测装置控制扫描装置中的刻线光罩，并通过上方CCD（电荷耦合器件）相机接收经分体式镜头所形成的像，得到初始组装下的离焦MTF曲线。由于机台的精度不同、镜组内镜片原本存在的生产和组装的误差、所处环境偏移等各方面因素，这样的离焦曲线是非常不理想的。这时组装情况下，上下群之间必然会存在很大的光学系统偏差，包括倾斜、偏心、间隙等，而这样的偏差可能是来自多个偏差的组合。也就是说，需要在多个自由度组成的调试方案中找出正确的调试逻辑，如果一一尝试调试，不仅要花费大量的时间精力，而且不利于自动化的进行，直接影响组装效率。所以需求一种对镜头组装进行自动分析偏差并完成对应调整的调试逻辑和算法，从而提高组装效率和自动化程度。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种分体式镜头的自动组装方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种分体式镜头的自动组装方法，包括以下步骤：

步骤1，分体式镜头包括第一镜组和第二镜组，通过MTF检测装置检测分体式镜头，得到离焦MTF曲线图，所述离焦MTF曲线图包括第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图；

步骤2，基于对离焦MTF曲线图中曲线的场曲和峰值分析建立分析组装算法，将分析组装算法写入自动组装机台中，通过自动组装机台对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整；

步骤3，通过分析组装算法将离焦MTF曲线图进行分类，将离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图和若干类可调整曲线图，通过分析组装算法对可调整曲线图采取相应的组装调整步骤；

步骤4，所述组装调整步骤包括对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整，每完成一次倾斜、偏心、间隙调整后，检测调整后的离焦MTF曲线图；

步骤5，判断进行组装调整步骤后的离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行组装调整步骤，直至满足规格要求。

进一步的，所述第一视场的离焦MTF曲线图包括中心相机以及不位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，不位于正交方向的四个相机包括对应左上方向的第一相机、对应右上方向的第二相机、对应右下方向的第三相机、对应左下方向的第四相机；

所述第二视场的离焦MTF曲线图包括中心相机以及位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，正交方向的四个相机包括对应x-方向的第五相机、对应y+方向的第六相机、对应x+方向的第七相机、对应y-方向的第八相机。

进一步的，当第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机外所有曲线的峰值都低于基础数值时，则此时的离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图，对呈现不可调整曲线图的分体式镜头进行重新上下料或换料处理。

进一步的，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第一类可调整曲线图。

进一步的，所述第一类可调整曲线图对应有第一类组装调整步骤，所述第一类组装调整步骤具体包括：

步骤1.1，比较x轴方向的两个相机和y轴方向的两个相机的场曲大小，若x轴方向的两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若y轴方向的两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤1.2，判断倾斜调整后中心相机的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；

步骤1.3，判断第一视场的离焦MTF曲线图的所有曲线的场曲之和是否在-0.005mm到0.005mm之间，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的间隙，直至所有曲线的场曲之和在-0.005mm到0.005mm之间；若是，则进行下一步骤；

步骤1.4，判断离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行第一类组装调整步骤，直至满足规格要求。

进一步的，在步骤1.1中，x轴方向的两个相机包括第五相机和第七相机，通过判断第五相机场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第五相机场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第五相机场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

y轴方向的两个相机包括第六相机和第八相机，通过判断第六相机场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第六相机场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第六相机场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

进一步的，在步骤1.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

进一步的，在步骤1.3中，通过判断所有曲线的场曲之和的范围确定间隙的调整方向，具体包括：

若所有曲线的场曲之和小于-0.005mm，则反向调整间隙并记为Gz-；

若所有曲线的场曲之和大于0.005mm，则正向调整间隙并记为Gz+。

进一步的，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机外不存在峰值高于基础数值的曲线，但第一视场的离焦MTF曲线图中除中心相机外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第二类可调整曲线图。

进一步的，所述第二类可调整曲线图对应有第二类组装调整步骤，所述第二类组装调整步骤具体包括：

步骤2.1，比较第一相机、第三相机这两个相机和第二相机、第四相机这两个相机的场曲大小，若第一相机、第三相机这两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若第二相机、第四相机这两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤2.2，判断倾斜调整后中心相机的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；

步骤2.3，判断调整后第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机外是否存在峰值高于基础数值的曲线，若是，则进行第一类组装调整步骤；若否，则再重复进行第二类组装调整步骤，直至第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机外存在峰值高于基础数值的曲线。

进一步的，在步骤2.1中，通过判断第一相机场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第一相机场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第一相机场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

通过判断第二相机场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第二相机场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第二相机场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

进一步的，在步骤2.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的分体式镜头的自动组装方法至少包括以下有益效果之一：

1、本发明的分体式镜头的自动组装方法具有很好的普适性，能很好地应对不同机种的分体式镜头的组装和调整，大幅降低分体式镜头的组装难度，会更为方便和省时，直接提高了镜头的组装效率和组装精度；

2、本发明的分体式镜头的自动组装方法将分析组装算法写入到自动组装机台中，就可以实现对分体式镜头的自动组装和偏差调整，偏差调整的精度可根据具体情况调节，在满足组装规格要求的前提下尽可能提高组装效率。

附图说明

图1为本发明优选实施例中一种分体式镜头的自动组装方法的步骤流程图；

图2为本发明优选实施例中MTF检测装置中相机的分布示意图；

图3为本发明实施例一中初始状态下第二视场的离焦MTF曲线图；

图4为本发明实施例一中初始状态下第一视场的离焦MTF曲线图；

图5为本发明实施例一中调整TY+0.1°和DX-3um后第二视场的离焦MTF曲线图；

图6为本发明实施例一中调整TY+0.1°和DX-3um后第一视场的离焦MTF曲线图；

图7为本发明实施例一中调整Gz-10um后第二视场的离焦MTF曲线图；

图8为本发明实施例一中调整Gz-10um后第一视场的离焦MTF曲线图；

图9为本发明实施例一中达到规格要求时第二视场的离焦MTF曲线图；

图10为本发明实施例一中达到规格要求时第一视场的离焦MTF曲线图；

图11为本发明实施例二中初始状态下第二视场的离焦MTF曲线图；

图12为本发明实施例二中初始状态下第一视场的离焦MTF曲线图；

图13为本发明实施例二中调整TY+0.2°和DX-7um后第二视场的离焦MTF曲线图；

图14为本发明实施例二中调整TY+0.2°和DX-7um后第一视场的离焦MTF曲线图；

图中标号说明：1、中心相机；2、第一相机；3、第二相机；4、第三相机；5、第四相机；6、第五相机；7、第六相机；8、第七相机；9、第八相机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明的优选实施例，一种分体式镜头的自动组装方法，包括以下步骤：

步骤1，分体式镜头包括第一镜组和第二镜组，通过MTF检测装置检测分体式镜头，得到离焦MTF曲线图，所述离焦MTF曲线图包括第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图；

步骤2，基于对离焦MTF曲线图中曲线的场曲和峰值分析建立分析组装算法，将分析组装算法写入自动组装机台中，通过自动组装机台对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整；

步骤3，通过分析组装算法将离焦MTF曲线图进行分类，将离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图和若干类可调整曲线图，通过分析组装算法对可调整曲线图采取相应的组装调整步骤；

步骤4，所述组装调整步骤包括对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整，每完成一次倾斜、偏心、间隙调整后，检测调整后的离焦MTF曲线图；

步骤5，判断进行组装调整步骤后的离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行组装调整步骤，直至满足规格要求。

本发明的分体式镜头的自动组装方法具有很好的普适性，能很好地应对不同机种的分体式镜头的组装和调整，大幅降低分体式镜头的组装难度，会更为方便和省时，直接提高了镜头的组装效率和组装精度；本发明的分体式镜头的自动组装方法将分析组装算法写入到自动组装机台中，就可以实现对分体式镜头的自动组装和偏差调整，偏差调整的精度可根据具体情况调节，在满足组装规格要求的前提下尽可能提高组装效率。

作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：

在本实施例中，参照图2所示，所述第一视场的离焦MTF曲线图包括中心相机1以及不位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，不位于正交方向的四个相机包括对应左上方向的第一相机2、对应右上方向的第二相机3、对应右下方向的第三相机4、对应左下方向的第四相机5；

所述第二视场的离焦MTF曲线图包括中心相机1以及位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，正交方向的四个相机包括对应x-方向的第五相机6、对应y+方向的第六相机7、对应x+方向的第七相机8、对应y-方向的第八相机9。

在本实施例中，当第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外所有曲线的峰值都低于基础数值时，则此时的离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图，对呈现不可调整曲线图的分体式镜头进行重新上下料或换料处理。其中，基础数值为30分。

当第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外所有曲线的峰值都低于基础数值时，甚至无法定义曲线的场曲。这种情况主要发生在对待组装镜组质量的把控不准确上，比如，镜组中的某一个镜片在组立时存在大倾斜；或者两镜片之间的组立高度太大等。当然了，机台环境和其自身最大的控制精度也是影响因素。因此，综上所述，对于这种情况，可以选择把当前的两个镜组重新进行上下料的换料操作，再获取新的MTF曲线图。如果还是一样的结果，排除机台问题，换取新的镜组进行组装；如果不一样，并且进入了可调整曲线图的情况，排除镜组质量问题，后期需要对机台环境和控制进行改善和优化。

在本实施例中，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第一类可调整曲线图。

在本实施例中，所述第一类可调整曲线图对应有第一类组装调整步骤，所述第一类组装调整步骤具体包括：

步骤1.1，比较x轴方向的两个相机和y轴方向的两个相机的场曲大小，若x轴方向的两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若y轴方向的两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤1.2，判断倾斜调整后中心相机1的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机1的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；其中，合格数值为70分。

步骤1.3，判断第一视场的离焦MTF曲线图的所有曲线的场曲之和是否在-0.005mm到0.005mm之间，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的间隙，直至所有曲线的场曲之和在-0.005mm到0.005mm之间；若是，则进行下一步骤；

步骤1.4，判断离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行第一类组装调整步骤，直至满足规格要求。

在本实施例中，在步骤1.1中，x轴方向的两个相机包括第五相机6和第七相机8，通过判断第五相机6场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第五相机6场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第五相机6场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

y轴方向的两个相机包括第六相机7和第八相机9，通过判断第六相机7场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第六相机7场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第六相机7场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

在本实施例中，在步骤1.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

在本实施例中，在步骤1.3中，通过判断所有曲线的场曲之和的范围确定间隙的调整方向，具体包括：

若所有曲线的场曲之和小于-0.005mm，则反向调整间隙并记为Gz-；

若所有曲线的场曲之和大于0.005mm，则正向调整间隙并记为Gz+。

在本实施例中，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外不存在峰值高于基础数值的曲线，但第一视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第二类可调整曲线图。

在本实施例中，所述第二类可调整曲线图对应有第二类组装调整步骤，所述第二类组装调整步骤具体包括：

步骤2.1，比较第一相机2、第三相机4这两个相机和第二相机3、第四相机5这两个相机的场曲大小，若第一相机2、第三相机4这两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若第二相机3、第四相机5这两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤2.2，判断倾斜调整后中心相机1的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机1的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；

步骤2.3，判断调整后第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机1外是否存在峰值高于基础数值的曲线，若是，则进行第一类组装调整步骤；若否，则再重复进行第二类组装调整步骤，直至第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机1外存在峰值高于基础数值的曲线。

在本实施例中，在步骤2.1中，通过判断第一相机2场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第一相机2场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第一相机2场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

通过判断第二相机3场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第二相机3场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第二相机3场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

在本实施例中，在步骤2.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

以下举两个具体的实施例说明实际的自动组装方法的过程；

具体的，通过在自动组装机台上对分体式镜头进行组装，把第二镜组放在处于xy平面内的治具中，把第一镜组使用六轴机器人夹持，可以控制第一镜组完成倾斜、偏心、间隙调整等动作。其中倾斜调试指令包括TX+、TX-、TY+、TY-，控制第一镜组的轴线转动；偏心调试指令包括DX+、DX-、DY+、DY-，控制第一镜组在x方向和y方向移动；间隙的调试指令是GZ+、GZ-，控制第一镜组上下移动。

自动组装机台将分体式镜头的第一镜组和第二镜组上料至基于逆投影的MTF检测装置的光轴附近；由MTF检测装置的相机接收刻线光罩经分体式镜头所形成的像，通过自动移动刻线图的位置得到此时系统的离焦MTF曲线图。

结合AOA机台的实际的相机分布情况：中心相机1位于xoy平面上的中心位置，在离焦曲线图中标记为CEN；用于测试第二视场的四个相机正好处于x轴和y轴的正交两个方向上，也就是说，第六相机7位置对应y+，在离焦曲线图中标记为CAM6;第八相机9对应y-，在离焦曲线图中标记为CAM8；第五相机6对应x-，在离焦曲线图中标记为CAM5；第七相机8对应x+，在离焦曲线图中标记为CAM7。

用于测试第一视场的四个相机不处于x轴和y轴的正交两个方向上，也就是说，第一相机2位置对应着相对于中心位置的左上位置，在离焦曲线图中标记为CAM1; 第二相机3位置对应着相对于中心位置的右上位置，在离焦曲线图中标记为CAM2; 第三相机4位置对应着相对于中心位置的右下位置，在离焦曲线图中标记为CAM3; 第四相机5位置对应着相对于中心位置的左下位置，在离焦曲线图中标记为CAM4。

此外，在离焦曲线图中，所有的H线使用实线，表示光学系统子午方向上的离焦MTF值，在图中表示为相机加H,如CAM1_H；而V线使用虚线,表示光学系统弧矢方向上的离焦MTF值, 在图中表示为相机加V,如CAM1_V。中心相机1的曲线使用实心圆标识。第二相机3和第六相机7的曲线使用三角形标识，第四相机5和第八相机9的曲线使用矩形标识；第一相机2和第五相机6的曲线使用棱形标识；第三相机4和第七相机8的曲线使用叉型标识。使用相同标识的两个相机位于不同的离焦曲线图中，因此不会冲突，此外，本发明中所提到的相机曲线的峰值大小、曲线的场曲大小和正负都是指该相机的H线。

具体实施例一：

参照图3、图4所示，图3中第二视场的MTF曲线的峰值有大于基础数值，即第五相机6、第七相机8曲线。并且这两条曲线的峰值低和场曲大，而第六相机7、第八相机9曲线几乎找不到峰值。此外第一视场相机曲线有高峰值但是场曲大。这种初始曲线图是最容易出现的，根据分析组装算法归类为第一类可调整曲线图，采用第一类组装调整步骤，分析曲线数据后，可以得到：第五相机6和第七相机8场曲大，并且第五相机6曲线场曲为负值，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+。因此，给机台发出调试指令：TY+0.1°。注意：由于机台环境或控制精度的不同，调整的量需要根据实际情况进行调整。

调试倾斜后，检测到新的离焦MTF曲线图，发现中心相机1的峰值小于合格数值，需要调试偏心来补偿中心相机1峰值。上一步调试的是TY+，根据第一类组装调整步骤，偏心的调试方向为DX-，此时调试DX-3um进行补偿。此处的调整的大小也是根据环境确认。实际上，可以小步距多次数完成中心相机1峰值的补偿。

补偿后的曲线图如图5、图6所示，分析数据后发现：中心峰值已经达到了合格数值以上，但是其他的MTF曲线的场曲都不是很好。从图中可以发现曲线整体偏向左边，按照分析组装算法，可以很容易判断出，第一视场曲线所有场曲之和小于-0.005mm。因此，下一步，对两个镜组的间隙进行调试。实际调试中，同样由于倾斜调整时旋转中心的不同，会小程度地影响上下群镜组之间的间隙。因此，对间隙的调整是十分必要的。根据第一类组装调整步骤，第一视场曲线所有场曲之和小于-0.005mm，间隙的调试方向为Gz-，此时调试间隙为Gz-10um，得到新的MTF曲线，如图7、图8所示。整体MTF曲线相对之前更加对称，进一步靠近需求的规格。

但是，目前的MTF曲线很明显还不能达到规格之内，图8中第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机1外的曲线峰值较低并且还有大场曲，因此需要继续第二次的循环。分析当前MTF数据可以得知：还是第五相机6和第七相机8曲线场曲大，并且第五相机6曲线场曲为负。根据调试方案，对上群镜组进行TY+0.1°的倾斜调整。调整后，判断是否需要补偿中心视场峰值，再判断是否需要对间隙进行调整。多次重复的调整即可以使离焦曲线进入规格要求，本实施例的规格需求具体为中心相机的峰值达到70分以上，第一视场除中心相机外的其他相机的峰值都在56分以上，场曲小于0.01mm，第二视场除中心相机外的其他视场的峰值都在40分以上，场曲小于0.02mm，即完成对镜头的组装。更具体的，规格要求的确定通常需要综合考虑到理论设计值大小、镜片生产制造精度、镜组组装误差和难易程度以及客户的需求等诸多因素。正如图9、图10所示为该实施例一个满足规格要求的离焦MTF曲线图，它是在图7、图8的基础上按照流程执行调试得到的，调试的指令总合如下：TX-0.05°、TY+0.15°、DX-2um、DY-4.5um、Gz-2um。在调试时，调试的数值可以先以单位数值选取，当单位数值选取无法调整至合格要求时，对单位数值取半值再调整，如每次倾斜调试的数值为0.1°，取半值为0.05°，如该次调整中TY+的调整步骤为TY+0.1°、TY+0.1°、TY-0.05°，指令总合为TY+0.15°，这是确定了调整方向采用小步距调整逐渐逼近最佳调整值的方式，由于机台环境或控制精度的不同，调整的量需要根据实际情况进行调整，由于是通过分析组装算法自动调整，分多次的调整效率也特别快，调整方向的确定极大的提高组装效率。

第五相机6、第七相机8是x轴方向的两个相机，第六相机7和第八相机9是y轴方向的两个相机，在对分体式镜头的调整都会涉及x、y两个方向的调整，第一相机2、第三相机4是与x轴夹角为-45°的两个相机，第二相机3和第四相机5是与x轴为45°的两个相机，第一视场的四个相机相当于是第二视场的四个相机绕中心转了45°，第一视场和第二视场的离焦MTF曲线图都能通过MTF检测装置得到，最终的调整方向都与相机相对调整方向的位置密切有关，与相机的具体编号无关，相机的编号可以根据调整方向定义，因此本发明基于离焦MTF曲线图的自动组装方法具有很好的普适性，能很好地应对不同机种的分体式镜头的组装和调整。

具体实施例二：

参照图11、图12所示，图11中第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外所有曲线的峰值都低于基础数值，但是图12中第一视场的离焦MTF曲线图中除中心相机1外存在峰值高于基础数值的曲线，其中，第一相机2和第三相机4曲线有较高峰值。根据分析组装算法归类为第二类可调整曲线图，采用第二类组装调整步骤。

分析曲线数据后，可得出：第一相机2和第三相机4场曲大，并且第一相机2场曲为正。因此，根据第二类组装调整步骤，调整的方向为TY+，发出调试指令：TY+0.2°。同样判断中心相机1峰值是否小于合格数值来调试对应的偏心。因此，在倾斜调试后一般都需要对中心相机1的峰值进行补偿。通过重复调试倾斜和偏心，直到第二视场有除中心相机1外峰值大于基础数值的曲线。正如图13、图14所示，第六相机7和第八相机9的峰值已经达到要求，它是在图11、图12的基础上调试了TY+0.2°、DX-7um后的结果。下一步就可以进入第一类可调整曲线图的调试流程，在此不再详述，直到整个离焦曲线数据进入规格需求，即完成对分体式镜头组装时偏差的调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，分体式镜头包括第一镜组和第二镜组，通过MTF检测装置检测分体式镜头，得到离焦MTF曲线图，所述离焦MTF曲线图包括第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图；

步骤2，基于对离焦MTF曲线图中曲线的场曲和峰值分析建立分析组装算法，将分析组装算法写入自动组装机台中，通过自动组装机台对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整；

步骤3，通过分析组装算法将离焦MTF曲线图进行分类，将离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图和若干类可调整曲线图，通过分析组装算法对可调整曲线图采取相应的组装调整步骤；

步骤4，所述组装调整步骤包括对第一镜组和第二镜组之间的倾斜、偏心、间隙进行调整，每完成一次倾斜、偏心、间隙调整后，检测调整后的离焦MTF曲线图；

步骤5，判断进行组装调整步骤后的离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行组装调整步骤，直至满足规格要求。

2.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，所述第一视场的离焦MTF曲线图包括中心相机（1）以及不位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，不位于正交方向的四个相机包括对应左上方向的第一相机（2）、对应右上方向的第二相机（3）、对应右下方向的第三相机（4）、对应左下方向的第四相机（5）；

所述第二视场的离焦MTF曲线图包括中心相机（1）以及位于x轴和y轴的正交两个方向上的四个相机测试的离焦MTF曲线，正交方向的四个相机包括对应x-方向的第五相机（6）、对应y+方向的第六相机（7）、对应x+方向的第七相机（8）、对应y-方向的第八相机（9）。

3.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，当第一视场的离焦MTF曲线图和第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机（1）外所有曲线的峰值都低于基础数值时，则此时的离焦MTF曲线图分类为不可调整曲线图，对呈现不可调整曲线图的分体式镜头进行重新上下料或换料处理。

4.根据权利要求2所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机（1）外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第一类可调整曲线图。

5.根据权利要求4所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，所述第一类可调整曲线图对应有第一类组装调整步骤，所述第一类组装调整步骤具体包括：

步骤1.1，比较x轴方向的两个相机和y轴方向的两个相机的场曲大小，若x轴方向的两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若y轴方向的两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤1.2，判断倾斜调整后中心相机（1）的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机（1）的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；

步骤1.3，判断第一视场的离焦MTF曲线图的所有曲线的场曲之和是否在-0.005mm到0.005mm之间，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的间隙，直至所有曲线的场曲之和在-0.005mm到0.005mm之间；若是，则进行下一步骤；

步骤1.4，判断离焦MTF曲线图中所有曲线的场曲和峰值是否满足规格要求，若满足，则完成分体式镜头的组装；若不满足，则再重复进行第一类组装调整步骤，直至满足规格要求。

6.根据权利要求5所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，在步骤1.1中，x轴方向的两个相机包括第五相机（6）和第七相机（8），通过判断第五相机（6）场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第五相机（6）场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第五相机（6）场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

y轴方向的两个相机包括第六相机（7）和第八相机（9），通过判断第六相机（7）场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第六相机（7）场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第六相机（7）场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

7.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，在步骤1.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤1.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

8.根据权利要求5所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，在步骤1.3中，通过判断所有曲线的场曲之和的范围确定间隙的调整方向，具体包括：

若所有曲线的场曲之和小于-0.005mm，则反向调整间隙并记为Gz-；

若所有曲线的场曲之和大于0.005mm，则正向调整间隙并记为Gz+。

9.根据权利要求5所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，当第二视场的离焦MTF曲线图中除中心相机（1）外不存在峰值高于基础数值的曲线，但第一视场的离焦MTF曲线图中除中心相机（1）外存在峰值高于基础数值的曲线时，则此时的离焦MTF曲线图分类为第二类可调整曲线图。

10.根据权利要求9所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，所述第二类可调整曲线图对应有第二类组装调整步骤，所述第二类组装调整步骤具体包括：

步骤2.1，比较第一相机（2）、第三相机（4）这两个相机和第二相机（3）、第四相机（5）这两个相机的场曲大小，若第一相机（2）、第三相机（4）这两个相机的场曲更大，则调整第一镜组和第二镜组在y方向的倾斜TY；若第二相机（3）、第四相机（5）这两个相机的场曲更大，则调整x方向的倾斜TX；

步骤2.2，判断倾斜调整后中心相机（1）的峰值是否大于合格数值，若否，则调整第一镜组和第二镜组之间的偏心，直至中心相机（1）的峰值大于合格数值；若是，则进行下一步骤；

步骤2.3，判断调整后第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机（1）外是否存在峰值高于基础数值的曲线，若是，则进行第一类组装调整步骤；若否，则再重复进行第二类组装调整步骤，直至第二视场的离焦MTF曲线图除中心相机（1）外存在峰值高于基础数值的曲线。

11.根据权利要求10所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，在步骤2.1中，通过判断第一相机（2）场曲的正负来确定倾斜TY的方向，若第一相机（2）场曲为负，则正向调整y方向的倾斜并记为TY+，若第一相机（2）场曲为正，则反向调整y方向的倾斜并记为TY-；

通过判断第二相机（3）场曲的正负来确定倾斜TX的方向，若第二相机（3）场曲为负，则正向调整x方向的倾斜并记为TX+，若第二相机（3）场曲为正，则反向调整x方向的倾斜并记为TX-。

12.根据权利要求11所述的一种分体式镜头的自动组装方法，其特征在于，在步骤2.2中，通过倾斜的调整方向确定偏心的调整方向，具体包括：

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY+，则反向调整x方向的偏心并记为DX-；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TY-，则正向调整x方向的偏心并记为DX+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX+，则正向调整y方向的偏心并记为DY+；

若在步骤2.1中倾斜的调整方向为TX-，则反向调整y方向的偏心并记为DY-。

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