CN204964404U - 一种可见光ccd测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可见光CCD测试仪，包括卤素灯光源室、单色仪、积分球装置、分划板部、大数值孔径显微物镜装置、目标板、平行光管、三维调整架、高精度角速率转台和待测CCD；卤素灯光源室通过连接板用螺钉固定在单色仪的出入平行三光栅扫描单色仪的入口狭缝处；单色仪通过出入平行三光栅扫描单色仪的出口狭缝处用螺钉固定在积分球的入口处；积分球出口轴线与分划板部中分划板轴线重合，卤钨灯光源通过与连接板固定连接；光源聚焦透镜通过透镜压圈与透镜座固定连接；本实用新型提供的可见光CCD测试仪通过利用积分球装置和目标板进行配合检测，通过对结果进行复合计算，实现对可见光CCD的快速检测，成本低廉同时检测效率高。

Description

一种可见光CCD测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种可见光CCD测试仪。

背景技术

可见光CCD用于检测电路板的零件，这种检测系统效率高同时成本低，能够高效快速的查找出电路板的错误，但是这种系统中使用的可见光CCD进行检测的时候需要使用专业的检测设备，但是这种检测设备检测成本高，检测手续繁琐，检测效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可见光CCD测试仪，能够改善现有技术存在的问题，通过利用积分球装置和目标板进行配合检测，通过对结果进行复合计算，实现对可见光CCD的快速检测，成本低廉同时检测效率高。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种可见光CCD测试仪，包括卤素灯光源室、单色仪、积分球装置、分划板部、大数值孔径显微物镜装置、目标板、平行光管、三维调整架、高精度角速率转台和待测CCD；卤素灯光源室包括卤钨灯光源、密封块、M3×8内六角圆柱头螺钉、连接板、光源支撑杆、叉式压板座、叉式压板、M5×4滚花高头螺钉和M4×12滚花高头螺钉、光源聚焦透镜、透镜座、透镜压圈、M4×10连接螺钉、连接板，卤素灯光源室通过连接板用螺钉固定在单色仪的出入平行三光栅扫描单色仪的入口狭缝处；单色仪通过出入平行三光栅扫描单色仪的出口狭缝处用螺钉固定在积分球的入口处；积分球出口轴线与分划板部中分划板轴线重合，且分划板部中靠近积分球一侧分划板放置在积分球出口水平方向10mm位置处；大数值孔径显微物镜物镜轴线与分划板部中分划板轴线重合，且大数值孔径显微物镜放置在分划板中靠近积分球一侧分划板水平方向50mm位置处；三维调整架中7STA04500A电动平移台沿宽度中心7STA04500A电动平移台运行方向与大数值孔径显微物镜物镜轴线平行且在同一个垂面内，且7STA04500A电动平移台中远离电机一侧端面与靠近三维调整架大数值孔径显微物镜端面水平方向距离40mm；在卤素灯光源室中，叉式压板通过间隙配合与叉式压板座连接；叉式压板座通过顶丝与光源支撑杆固定连接；光源支撑杆通过螺纹配合与卤钨灯光源固定连接；卤钨灯光源通过与连接板固定连接；连接板通过过盈配合与密封块连接；光源聚焦透镜通过透镜压圈与透镜座固定连接；透镜座通过M5×4滚花高头螺钉与卤钨灯光源固定连接，

单色仪中设有双刀单掷电源开关，双刀单掷电源开关通过螺丝与光谱仪底座固定连接；电源插座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；DB25Z连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；光谱仪底座通过螺钉与上箱固定连接；光谱仪底座通过螺丝与下箱固定连接；积分球通过螺钉与积分球支撑底座固定连接；在分划板部中，分划板与隔圈通过过盈配合连接；隔圈通过压圈与固定环固定连接；固定环通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；斜板通过螺钉与竖板固定连接；竖板通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；7SRA1100电动旋转台通过螺钉与连接底板固定连接；连接底板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与第二平移台连接板固定连接；第二平移台连接板通过螺钉与第一平移台连接板固定连接；第一平移台连接板通过螺钉与7STM04125平移台固定连接；7STM04125平移台通过螺钉与平台固定连接；平台与支撑杆通过螺纹连接在一起；支撑杆与底座通过螺纹连接在一起；大数值孔径显微物镜通过物镜顶紧螺钉与支撑底座固定连接；在三维调整架中，光学平板通过螺钉与7SVM02120升降台固定连接；7SVM02120升降台通过螺钉与升降台连接板固定连接；升降台连接板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与电动平移台连接板固定连接；电动平移台连接板通过螺钉与7STA04500A电动平移台固定连接；卤素灯光源室通过过渡板用螺钉与单色仪连接，单色仪通过过渡筒与积分球装置连接；分划板部安放在积分球装置的后面，且分划板部中的分划板的中心正对积分球装置中积分球的球心；大数值孔径显微物镜装置中的大数值孔径显微物镜安放在距离分划板50mm处，且分划板的中心在大数值孔径显微物镜的光轴上；通过调整三维调整架使得待测CCD的光敏面位于大数值孔径显微物镜的焦点位置,所述目标板、平行光管依次设置在光源和待测CCD之间，所述目标板上设置有目标板横条纹以及与目标板横条纹相互垂直的目标板竖条纹，目标板横条纹至少是6组；所述每组至少包括3对条纹；

所述横条纹组之间的间隔是lni＝(p+i/n)×(l+l′)；其中：

所述p是任意整数；

所述i是大于等于1小于等于n的整数；

所述n是目标板横条纹的组数；

所述l是目标板上每条条纹的宽度；

所述l′是目标板上条纹与条纹之间的间隔。

所述目标板竖条纹至少是6组；所述每组至少包括3对条纹；所述横条纹组之间的间隔是lmi＝(k+j/m)×(l+l′)；

所述k是任意整数；

所述j是大于等于1小于等于m的整数；

所述j是大于等于1小于等于m的整数；

所述m是目标板竖条纹的组数；

所述l是目标板上每条条纹的宽度；

所述l′是目标板上条纹与条纹之间的间隔；

所述目标板上每条条纹的宽度l满足l=f′p/f′c·d；

其中：所述f′p是平行光管的焦距；

所述f′c是被测相机的焦距；

所述d是被测相机中的CCD像元尺寸；

上述目标板上每条条纹的宽度l与目标板上条纹与条纹之间的间隔l′是相等的，

所述平行管的口径是相机口径2-5倍，所述平行管的焦距是所述待测CCD相机焦距的5-10倍，目标板的竖条纹与探测器的线阵方向平行，横条纹与探测器线阵方向垂直；

转台速度角速度不确定度优于0.5%，转台速度ω与相机行频hp，满足hp=d/(f′c·ω)。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述卤钨灯光源为北京赛凡光电仪器有限公司提供的7ILT250卤钨灯光源。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述光源聚焦透镜为上海迎盈光学器件厂提供的DCX0804双凸透镜。

本实用新型中见光CCD的测试方法，该方法包括如下步骤：

S1.卤素灯光源室中卤钨灯光源发出的光照入单色仪的入射狭缝，经过单色仪的光栅分光后，由单色仪的出射狭缝发出白光或窄波段范围的单色光；

S2.由S1得到的白光或单色光经过积分球入口射入积分球，经积分球进行漫反射后，由积分球的出口发出均匀的白光或均匀的单色光；

S3.由S2得到的均匀的白光或单色光照明分划板，透过分划板后的光经过分划板后面的大数值孔径显微物镜照射到目光板上；

S4.透过目标板的光进入到平行光管内；

S5.经过平行光管成像到待测CCD的光敏面上；

S6.目标板安放在平行光管的焦面上，目标板的条纹方向与相机探测器方向匹配，并应用光源照明；

S7.转台及相机开机工作，设置转台角速度及相机行频，记录图像；分别计算线阵方向和推扫方向的MTF

S8.根据待测CCD采集到的分划板的图像，利用下面的CCD调制传递函数公式，计算得到CCD调制传递函数；CCD调制传递函数MTF公式如下：

其中，n为CCD极大值输出像元个数，m为CCD极小值输出像元个数；为输出信号中的空间的极大值输出的平均值，为输出信号中的空间的极小值输出的平均值；所述大数值孔径显微物镜为数值孔径为2.0-3.0的显微物镜。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型提供的可见光CCD测试仪通过利用积分球装置和目标板进行配合检测，通过对结果进行复合计算，实现对可见光CCD的快速检测，成本低廉同时检测效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例的结构图。

图2为本实用新型第一实施例的目标板的结构示意图。

图中：卤素灯光源室1、单色仪2、积分球装置3、分划板部4、大数值孔径显微物镜装置5、三维调整架6、待测CCD7、目标板8、平行光管9、高精度角速率转台10。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，本实用新型第一实施例可见光CCD测试仪包括：卤素灯光源室1、单色仪2、积分球装置3、分划板部4、大数值孔径显微物镜装置5、三维调整架6、待测CCD7、目标板8、平行光管9、高精度角速率转台10。卤素灯光源室1包括卤钨灯光源、密封块、M3×8内六角圆柱头螺钉、连接板、光源支撑杆、叉式压板座、叉式压板、M5×4滚花高头螺钉和M4×12滚花高头螺钉、光源聚焦透镜、透镜座、透镜压圈、M4×10连接螺钉、连接板，卤素灯光源室1通过连接板用螺钉固定在单色仪2的出入平行三光栅扫描单色仪2的入口狭缝处；单色仪2通过出入平行三光栅扫描单色仪2的出口狭缝处用螺钉固定在积分球的入口处；积分球出口轴线与分划板部4中分划板轴线重合，且分划板部4中靠近积分球一侧分划板放置在积分球出口水平方向10mm位置处；大数值孔径显微物镜物镜轴线与分划板部4中分划板轴线重合，且大数值孔径显微物镜放置在分划板中靠近积分球一侧分划板水平方向50mm位置处；三维调整架6中7STA04500A电动平移台沿宽度中心7STA04500A电动平移台运行方向与大数值孔径显微物镜物镜轴线平行且在同一个垂面内，且7STA04500A电动平移台中远离电机一侧端面与靠近三维调整架6大数值孔径显微物镜端面水平方向距离40mm；在卤素灯光源室1中，叉式压板通过间隙配合与叉式压板座连接；叉式压板座通过顶丝与光源支撑杆固定连接；光源支撑杆通过螺纹配合与卤钨灯光源固定连接；卤钨灯光源通过与连接板固定连接；连接板通过过盈配合与密封块连接；光源聚焦透镜通过透镜压圈与透镜座固定连接；透镜座通过M5×4滚花高头螺钉与卤钨灯光源固定连接，

单色仪2中设有双刀单掷电源开关，双刀单掷电源开关通过螺丝与光谱仪底座固定连接；电源插座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；DB25Z连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；光谱仪底座通过螺钉与上箱固定连接；光谱仪底座通过螺丝与下箱固定连接；积分球通过螺钉与积分球支撑底座固定连接；在分划板部4中，分划板与隔圈通过过盈配合连接；隔圈通过压圈与固定环固定连接；固定环通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；斜板通过螺钉与竖板固定连接；竖板通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；7SRA1100电动旋转台通过螺钉与连接底板固定连接；连接底板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与第二平移台连接板固定连接；第二平移台连接板通过螺钉与第一平移台连接板固定连接；第一平移台连接板通过螺钉与7STM04125平移台固定连接；7STM04125平移台通过螺钉与平台固定连接；平台与支撑杆通过螺纹连接在一起；支撑杆与底座通过螺纹连接在一起；大数值孔径显微物镜通过物镜顶紧螺钉与支撑底座固定连接；在三维调整架6中，光学平板通过螺钉与7SVM02120升降台固定连接，在三维调整架6上设置有高精度角速率转台。7SVM02120升降台通过螺钉与升降台连接板固定连接；升降台连接板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与电动平移台连接板固定连接；电动平移台连接板通过螺钉与7STA04500A电动平移台固定连接；卤素灯光源室1通过过渡板用螺钉与单色仪2连接，单色仪2通过过渡筒与积分球装置3连接；分划板部4安放在积分球装置3的后面，且分划板部4中的分划板的中心正对积分球装置3中积分球的球心；大数值孔径显微物镜装置5中的大数值孔径显微物镜安放在距离分划板50mm处，且分划板的中心在大数值孔径显微物镜的光轴上；通过调整三维调整架6使得待测CCD7的光敏面位于大数值孔径显微物镜的焦点位置,所述目标板8、平行光管9依次设置在光源和待测CCD7之间，所述目标板8上设置有目标板8横条纹以及与目标板8横条纹相互垂直的目标板8竖条纹，目标板8横条纹至少是6组；所述每组至少包括3对条纹；

所述横条纹组之间的间隔是lni＝(p+i/n)×(l+l′)；其中：

所述p是任意整数；

所述i是大于等于1小于等于n的整数；

所述n是目标板8横条纹的组数；

所述l是目标板8上每条条纹的宽度；

所述l′是目标板8上条纹与条纹之间的间隔。

所述目标板8竖条纹至少是6组；所述每组至少包括3对条纹；所述横条纹组之间的间隔是lmi＝(k+j/m)×(l+l′)；

所述k是任意整数；

所述j是大于等于1小于等于m的整数；

所述j是大于等于1小于等于m的整数；

所述m是目标板8竖条纹的组数；

所述l是目标板8上每条条纹的宽度；

所述l′是目标板8上条纹与条纹之间的间隔；

所述目标板8上每条条纹的宽度l满足l=f′p/f′c·d；

其中：所述f′p是平行光管9的焦距；

所述f′c是被测相机的焦距；

所述d是被测相机中的CCD像元尺寸；

上述目标板8上每条条纹的宽度l与目标板8上条纹与条纹之间的间隔l′是相等的，

所述平行管的口径是相机口径2-5倍，所述平行管的焦距是所述待测CCD7相机焦距的5-10倍，目标板8的竖条纹与探测器的线阵方向平行，横条纹与探测器线阵方向垂直；

高精度角速率转台的转台速度角速度不确定度优于0.5%，转台速度ω与相机行频hp，满足hp=d/(f′c·ω)。

所述卤钨灯光源为北京赛凡光电仪器有限公司提供的7ILT250卤钨灯光源。

所述光源聚焦透镜为上海迎盈光学器件厂提供的DCX0804双凸透镜。

本实施例还提供了一种可见光CCD的测试方法，该方法包括如下步骤：

S1.卤素灯光源室中卤钨灯光源发出的光照入单色仪的入射狭缝，经过单色仪的光栅分光后，由单色仪的出射狭缝发出白光或窄波段范围的单色光；

S2.由S1得到的白光或单色光经过积分球入口射入积分球，经积分球进行漫反射后，由积分球的出口发出均匀的白光或均匀的单色光；

S3.由S2得到的均匀的白光或单色光照明分划板，透过分划板后的光经过分划板后面的大数值孔径显微物镜照射到目光板上；

S4.透过目标板的光进入到平行光管内；

S5.经过平行光管成像到待测CCD的光敏面上；

S6.目标板安放在平行光管的焦面上，目标板的条纹方向与相机探测器方向匹配，并应用光源照明；

S7.转台及相机开机工作，设置转台角速度及相机行频，记录图像；分别计算线阵方向和推扫方向的MTF

S8.根据待测CCD采集到的分划板的图像，利用下面的CCD调制传递函数公式，计算得到CCD调制传递函数；CCD调制传递函数MTF公式如下：

其中，n为CCD极大值输出像元个数，m为CCD极小值输出像元个数；为输出信号中的空间的极大值输出的平均值，为输出信号中的空间的极小值输出的平均值；所述大数值孔径显微物镜为数值孔径为2.0-3.0的显微物镜。

本实用新型提供的可见光CCD测试仪通过利用积分球装置和目标板进行配合检测，通过对结果进行复合计算，实现对可见光CCD的快速检测，成本低廉同时检测效率高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可见光CCD测试仪，其特征在于，包括卤素灯光源室、单色仪、积分球装置、分划板部、大数值孔径显微物镜装置、目标板、平行光管、三维调整架、高精度角速率转台和待测CCD；卤素灯光源室包括卤钨灯光源、密封块、M3×8内六角圆柱头螺钉、连接板、光源支撑杆、叉式压板座、叉式压板、M5×4滚花高头螺钉和M4×12滚花高头螺钉、光源聚焦透镜、透镜座、透镜压圈、M4×10连接螺钉、连接板，卤素灯光源室通过连接板用螺钉固定在单色仪的出入平行三光栅扫描单色仪的入口狭缝处；单色仪通过出入平行三光栅扫描单色仪的出口狭缝处用螺钉固定在积分球的入口处；积分球出口轴线与分划板部中分划板轴线重合，且分划板部中靠近积分球一侧分划板放置在积分球出口水平方向10mm位置处；大数值孔径显微物镜物镜轴线与分划板部中分划板轴线重合，且大数值孔径显微物镜放置在分划板中靠近积分球一侧分划板水平方向50mm位置处；三维调整架中7STA04500A电动平移台沿宽度中心7STA04500A电动平移台运行方向与大数值孔径显微物镜物镜轴线平行且在同一个垂面内，且7STA04500A电动平移台中远离电机一侧端面与靠近三维调整架大数值孔径显微物镜端面水平方向距离40mm；在卤素灯光源室中，叉式压板通过间隙配合与叉式压板座连接；叉式压板座通过顶丝与光源支撑杆固定连接；光源支撑杆通过螺纹配合与卤钨灯光源固定连接；卤钨灯光源通过与连接板固定连接；连接板通过过盈配合与密封块连接；光源聚焦透镜通过透镜压圈与透镜座固定连接；透镜座通过M5×4滚花高头螺钉与卤钨灯光源固定连接，

单色仪中设有双刀单掷电源开关，双刀单掷电源开关通过螺丝与光谱仪底座固定连接；电源插座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；DB25Z连接器座通过螺丝与光谱仪底座固定连接；光谱仪底座通过螺钉与上箱固定连接；光谱仪底座通过螺丝与下箱固定连接；积分球通过螺钉与积分球支撑底座固定连接；在分划板部中，分划板与隔圈通过过盈配合连接；隔圈通过压圈与固定环固定连接；固定环通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；斜板通过螺钉与竖板固定连接；竖板通过螺钉与7SRA1100电动旋转台固定连接；7SRA1100电动旋转台通过螺钉与连接底板固定连接；连接底板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与第二平移台连接板固定连接；第二平移台连接板通过螺钉与第一平移台连接板固定连接；第一平移台连接板通过螺钉与7STM04125平移台固定连接；7STM04125平移台通过螺钉与平台固定连接；平台与支撑杆通过螺纹连接在一起；支撑杆与底座通过螺纹连接在一起；大数值孔径显微物镜通过物镜顶紧螺钉与支撑底座固定连接；在三维调整架中，光学平板通过螺钉与7SVM02120升降台固定连接；7SVM02120升降台通过螺钉与升降台连接板固定连接；升降台连接板通过螺钉与7STA1050电动平移台固定连接；7STA1050电动平移台通过螺钉与电动平移台连接板固定连接；电动平移台连接板通过螺钉与7STA04500A电动平移台固定连接；卤素灯光源室通过过渡板用螺钉与单色仪连接，单色仪通过过渡筒与积分球装置连接；分划板部安放在积分球装置的后面，且分划板部中的分划板的中心正对积分球装置中积分球的球心；大数值孔径显微物镜装置中的大数值孔径显微物镜安放在距离分划板50mm处，且分划板的中心在大数值孔径显微物镜的光轴上；通过调整三维调整架使得待测CCD的光敏面位于大数值孔径显微物镜的焦点位置,所述目标板、平行光管依次设置在光源和待测CCD之间，所述目标板上设置有目标板横条纹以及与目标板横条纹相互垂直的目标板竖条纹，目标板横条纹至少是6组；所述每组至少包括3对条纹。

2.根据权利要求1所述可见光CCD测试仪，其特征在于，所述卤钨灯光源为北京赛凡光电仪器有限公司提供的7ILT250卤钨灯光源。

3.根据权利要求1所述可见光CCD测试仪，其特征在于，所述光源聚焦透镜为上海迎盈光学器件厂提供的DCX0804双凸透镜。