CN206638403U - 测试图样以及检测镜头用光箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种测试图样以及检测镜头用光箱。检测镜头用光箱用以不同的物距检测一待测镜头。检测镜头用光箱包含一光源、一影像感测装置、一测试图样及一主机。光源用以形成一光线适于照射待测镜头。光源的光线穿透过测试图样及待测镜头，并照射至影像感测装置，以撷取至少一感应器影像。主机接收至少一感应器影像，以分析至少一感应器影像。影像感测装置的感测器的数量相异于测试图样的图案的数量，并且将影像感测装置的感测器及测试图样的图案间设置成具有不同的间距。

Description

测试图样以及检测镜头用光箱

技术领域

本实用新型关于一种测试图样以及检测镜头用光箱，尤其关于一种测试图样以及检测镜头用光箱，其能够进行不同物距的光学检测。

背景技术

光学解晰调变转换函数(modulation transfer function，MTF)已为现今市面上评估一个光学元件或光学系统的光学品质的一个常用指标，举例来说，通过检视镜头在某一区域所具有的光学解晰调变函数于各空间频率的反应(即为光学空间频率反应SFR)，便可得知该镜头在该区域对于各空间频率(线密度) 的解析度。

请参阅图1，图1为说明了运用测试图样100进行SFR量测的流程图。如图1所示，测试图样100具有一黑白边缘，而SFR的量测包含有下列步骤：首先，将经由待测影像模组取得测试图样100的影像；接着系统会对影像加以分析，并找出影像中的亮度分布，并且将其进行偏微分，即由边缘分布函数(Edge Spread Function)转换为线分布函数(line spreadfunction)，最后再对线分布函数进行快速傅利叶转换(FFT)，以产生前述的光学解析空间频率反应(即为图1中光学解晰调变转换函数对于空间频率的图形)。空间频率的单位为：线对/公厘(lp/mm)。

图2A显示已知用以检测镜头的检测镜头用光箱的示意图。检测镜头用光箱101用以进行检测无穷距离下镜头品质，检测方式为加装一准直仪140于影像感测器110前，并将其放置于光学镜头或成像系统需检测的视场或需检测的角度，使检测影像模拟至无穷远成像达到一量测物距无穷远的目的。更具体而言，请参见图2A，光源130发出的光线穿透过测试图样132而形成图案化光型，图案化光型通过准直仪140，再被影像感测器110撷取。此外，为待测镜头120的不同特性，可以使用不同的测试图样132。

更具体而言，进行检测时，来自光源130的光线照射至测试图样132后产生图案化光型，再穿透过镜头120，该些图案化光型被准直仪140模拟至具有无穷远成像的图案化光型后，照射至影像感测器110。影像感测器110撷取一影像并传送至主机160，再利用主机160对被撷取到的影像进行分析。关于有限距离的正投影光学镜头检测、及无穷远距离正投影光学镜头检测等技术，类似于有限距离的逆投影光学镜头检测、无穷远距离逆投影光学镜头检测，大致上的相异点为影像感测器110及包含光源130及测试图样100的检测图形投影模组的位置相异，该些技术皆为业界所已知，以下将省略相关说明。

若要同时得知待测镜头120的有限距或无穷远的光学特性时，需要分别利用检测镜头用光箱101进行二次以上的检测程序。图2B显示已知另一用以检测镜头的光箱的示意图。更具体而言，对测试图样132进行完无穷远距离的检测后，需要再移开准直仪140，如图2B所示形成检测镜头用光箱102，以进行有限距的光学检测。当要检测不同物距的光学检测时，再将测试图样132向前移动h的距离，而移动至测试图样133的位置，以进行不同的有限距的光学特性检测。

如上所述，依据现行技术，要以有限距(finite obiect distance)或无穷远(infinite object distance)检测镜头时，是利用检测镜头用光箱101或102进行二次以上的测试，并未对多工作距离的需求作全方面考量。

实用新型内容

依据本实用新型一实施例，提供一种检测镜头用光箱，用以不同的物距检测一待测镜头。

一种检测镜头用光箱，适于以不同的物距检测一待测镜头，其包括：

一光源，用以形成光线适于照射该待测镜头；

一影像感测装置；

一测试图样，其中该光源的光线穿透过该测试图样及该待测镜头，并照射至该影像感测装置，以撷取至少一感应器影像；以及

一主机，接收至少一感应器影像，以分析至少一感应器影像，

其中，该影像感测装置的感测器的数量相异于该测试图样的图案的数量，并且将该影像感测装置的感测器及该测试图样的图案间设置成具有不同的间距。

于一实施例中，影像感测装置包含一第一感测器。测试图样包含一第一图案及一第二图案，而且第一图案及第二图案位于不相同的水平面上。

于一实施例中，第一图案及第二图案在光线的路径上更位于不互相重叠的位置上。

于一实施例中，检测镜头用光箱还包含一准直仪，光线通过准直仪后，再照射至影像感测装置的第一感测器。

于一实施例中，第一图案位于光线更通过准直仪及待测镜头后，再照射至第一感测器时，能够形成有限距离的焦距的位置。而且第二图案位于光线更通过准直仪及待测镜头后，再照射至第一感测器时，能够形成无穷距离的焦距的位置。较佳的情况是，对应第一图案的光线于第一感测器上形成虚像。

于一实施例中，第一图案位于光线更通过准直仪及待测镜头后，再照射至第一感测器时，能够形成第一有限距离的焦距的位置。而且，第二图案位于光线更通过准直仪及待测镜头后，再照射至第一感测器时，能够形成第二有限距离的焦距的位置。较佳的情况是，对应第一图案及第二图案的光线于第一感测器上形成虚像。

于一实施例中，影像感测装置包含一第一感测器及一第二感测器。测试图样包含一第一图案，而且第一感测器及第二感测器位于不相同的水平面上。

于一实施例中，第一感测器及第二感测器在光线的路径上位于不互相重叠的位置上。

于一实施例中，检测镜头用光箱，包含一准直仪，光线通过准直仪后，再照射至影像感测装置。

第一感测器，位于光线更通过第一图案及准直仪后，再照射至第一感测器时，能够形成有限距离的焦距的位置。第二感测器，位于光线更通过第一图案及准直仪后，再照射至第二感测器时，能够形成无穷距离的焦距的位置。

于一实施例中，第一感测器，位于光线更通过第一图案、待测镜头及准直仪后，再照射至第一感测器时，能够形成第一有限距离的焦距的位置。第二感测器，位于光线更通过第一图案、待测镜头及准直仪后，再照射至第二感测器时，能够形成第二有限距离的焦距的位置。

本实用新型还提供一种测试图样，适合被使用于一检测镜头用光箱，用以检测一待测镜头。测试图样包含一第一图案及一第二图案。第一图案及第二图案位于不相同的水平面上，以使检测镜头用光箱的一光源的一光线穿透过测试图样及待测镜头，以进行不同物距的检测。

于一实施例中，第一图案及第二图案在光线的路径上位于不互相重叠的位置上。

依据本实用新型的一实施例，第一图案及一第二图案位于不相同的水平面上，因此仅需进行一次光学检测，即可得知待测镜头在不同物距下的光学特性。最佳的情况是，第二图案置于形成无穷距离的焦距的位置，而第一图案置于第二图案的前方，且位于第一有限距的焦距的位置，以同时以有限距离及无限距离来检测镜头。依本实用新型另一实施例，第一感测器及第二感测器位于不相同的水平面上，因此仅需进行一次光学检测，即可得知待测镜头在不同物距下的光学特性。

附图说明

图1为说明了运用测试图样进行SFR量测的流程图。

图2A显示已知用以检测镜头的光箱的示意图。

图2B显示已知另一用以检测镜头的光箱的示意图。

图3显示本实用新型一实施例的检测镜头用光箱的示意图。

图4A显示本实用新型一实施例的测试图样的俯视图。

图4B显示本实用新型一实施例测试图样的第一图案的俯视图。

图4C显示本实用新型一实施例测试图样的第二图案的俯视图。

图5显示本实用新型另一实施例的检测镜头用光箱的示意图。

图6显示本实用新型另一实施例的检测镜头用光箱的示意图。

图7显示本实用新型另一实施例的检测镜头用光箱的示意图。

具体实施方式

依据本实用新型一实施例，提供一种检测镜头用光箱，能够整合有限距离检测及无限距离检测的两种架构；以及各种不同有限距离检测，形成具有复数功能的测量架构。以下，将更具体地说明本实用新型。

图3显示本实用新型一实施例的检测镜头用光箱的示意图。如图3所示，检测镜头用光箱201包含一准直仪240、一影像感测装置210、一光源230及一主机260。本实施例中，影像感测装置210包含一第一感测器211。检测镜头用光箱201用以进行检测无穷距离下镜头品质，检测方式为装设一准直仪 240于影像感测装置210前，本实施例中使待测镜头220位于准直仪240及影像感测装置210之间，并将准直仪240放置于光学镜头或成像系统需检测的视场或需检测的角度，同时置于适当位置使检测影像模拟至无穷远成像，以达到一量测无穷远物距的目的。更具体而言，光源230发出一光线穿透过测试图样 250及准直仪240而形成平行的至少一图案化光型。此外，为了检测待测镜头 220的不同特性，可以使用不同的测试图样250。

影像感测装置210耦接于主机260，且用以取得相异视场的图案化光型所产生的影像。主机260取得该些影像后利用该些影像分别求得各视场的光学特征值，例如MTF(光学调制函数值)值、BFL(后焦长度、Back Focus Length) 值、解析度、光电转换函数、灰阶度、光学调制函数、或光学空间频率反应等。

再请参照图3，本实用新型一实施例的测试图样250包含一第一图案251 及一第二图案252，而且第一图案251及一第二图案252位于不相同的水平面上，因此第一图案251及一第二图案252；与第一感测器211间的间距不相同。此外，较佳的情况是，第一图案251及一第二图案252位于不互相重叠的位置上。如图3所示，第一图案251及第二图案252分别位于两个水平面，两个水平面的间距为h。

图4A显示本实用新型一实施例的测试图样的俯视图。图4B显示本实用新型一实施例测试图样的第一图案的俯视图。图4C显示本实用新型一实施例测试图样的第二图案的俯视图。如图4A所示，测试图样250的俯视图，为第一图案251及第二图案252的两个俯视图组合，其为完整的图案并形成如已知技术中测试图样132或133的图案。然而，第一图案251及第二图案252的俯视图，仅具有测试图样132或133的图案的一部分。如图4A-4C所示，第一图案251及一第二图案252位于不互相重叠的位置上。

主机260取得第一图案251及第二图案252的影像后，利用该些影像分别求得不同物距的光学特征值，不需要移动测试图样250，也不需要进行第二次的检测，因此仅需进行一次光学检测，即可得知待测镜头220在不同物距下的光学特性。因此，本实用新型一实施例的检测镜头用光箱201，能够同时进行不同物距的光学检测，以求得不同物距的的光学特征值。在本实施例中，通过准直仪240且对应第一图案251及第二图案252的光线于影像感测装置210的第一感测器211上形成虚像。

较佳的情况是，当第二图案252置于形成无穷距离的焦距的位置，而第一图案251置于第二图案252的前方且位于第一有限距的焦距的位置。更具体而言，第一图案251置于第二图案252的前方h的距离，而改变后焦距(BFL)，使通过准直仪240且对应第一图案251的光线于影像感测装置210的第一感测器211上形成虚像，而能够同时以有限距离及无限距离来检测镜头。在一实施例中，还能够改变第一图案251的位置，亦即改变第一图案251及固定的第二图案252间的距离h，以改变虚像的位置，而进行不同有限距的光学检测。

图5显示本实用新型另一实施例的检测镜头用光箱的示意图。图5实施例近似于图3实施例，因此相同的元件使用相同的符号，并且省略其说明。以下仅说明两实施例的相异处。如图5所示，相较于图3实施例的检测镜头用光箱 201，本实施例的检测镜头用光箱202不包含准直仪240。依据一实施例，可以于影像感测装置210的第一感测器211上形成实像。此外，依据本案实施例，亦可以针对不同有限物距的距离，来对镜头220进行不同有限物距的光学检测。

图6显示本实用新型另一实施例的检测镜头用光箱的示意图。图6实施例近似于图3实施例，因此相同的元件使用相同的符号，并且省略其说明。以下仅说明两实施例的相异处。如图6所示，依据本实施例的检测镜头用光箱203，测试图样250仅包含一第一图案251而不包含一第二图案252，影像感测装置 210包含一第一感测器211及一第二感测器212，而且第一感测器211及第二感测器212位于不相同的水平面上，因此第一图案251与第一感测器211、第二感测器212间的间距不相同。此外较佳地，第一感测器211及第二感测器212 位于不互相重叠的位置上。如图6所示，第一感测器211及第二感测器212位于两个水平面，两个水平面的间距为h。此外，依据本案实施例，亦可以针对不同有限物距的距离，来对镜头220进行不同有限物距的光学检测。

如图7所示，在同一个视野(field)上，由于测试图样的图案间设置成具有不同的间距，而形成了点A和点B，因此依本实用新型一实施例可以在同一个位置形成两个不同的物距，而较不会形成误差。此外，如图4A所示，所撷取的区域(Sa或Sb)，亦即被使用进行运算的影像，皆在同一个平面，因此也较不会形成误差。

综上所述，依本实用新型一实施例，第一图案251及一第二图案252位于不相同的水平面上，因此仅需进行一次光学检测，即可得知待测镜头220在不同物距下的光学特性。最佳的情况是，第二图案252置于形成无穷距离的焦距的位置，而第一图案251置于第二图案252的前方且位于第一有限距的焦距的位置，以同时以有限距离及无限距离来检测镜头。依本实用新型另一实施例，第一感测器211及第二感测器212位于不相同的水平面上，因此仅需进行一次光学检测，即可得知待测镜头220在不同物距下的光学特性。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (15)

1.检测镜头用光箱，适于以不同的物距检测一待测镜头，其特征在于，包含：

一光源，用以形成光线适于照射该待测镜头；

一影像感测装置；

一测试图样，其中该光源的光线穿透过该测试图样及该待测镜头，并照射至该影像感测装置，以撷取至少一感应器影像；以及

一主机，接收至少一感应器影像，以分析至少一感应器影像，

其中，该影像感测装置的感测器的数量相异于该测试图样的图案的数量，并且将该影像感测装置的感测器及该测试图样的图案间设置成具有不同的间距。

2.如权利要求1所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述影像感测装置包含一第一感测器，且

所述测试图样包含一第一图案及一第二图案，该第一图案及第二图案位于不相同的水平面上。

3.如权利要求2所述的检测镜头用光箱，其特征在于，所述第一图案及第二图案在光线的路径上位于不互相重叠的位置上。

4.如权利要求2-3中任一项所述的检测镜头用光箱，其特征在于，还包含一准直仪，光线通过该准直仪后，再照射至所述影像感测装置的第一感测器。

5.如权利要求4所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述第一图案，位于光线通过所述准直仪及待测镜头后，再照射至所述第一感测器时，能够形成有限距离的焦距的位置；及

所述第二图案，位于光线通过所述准直仪及待测镜头后，再照射至所述第一感测器时，能够形成无穷距离的焦距的位置。

6.如权利要求5所述的检测镜头用光箱，其特征在于，对应所述第一图案的光线于所述第一感测器上形成虚像。

7.如权利要求4所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述第一图案，位于光线通过所述准直仪及待测镜头后，再照射至所述第一感测器时，能够形成第一有限距离的焦距的位置；及

所述第二图案，位于光线通过所述准直仪及待测镜头后，再照射至所述第一感测器时，能够形成第二有限距离的焦距的位置。

8.如权利要求6所述的检测镜头用光箱，其特征在于，对应所述第一图案及第二图案的光线于所述第一感测器上形成虚像。

9.如权利要求1所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述影像感测装置包含一第一感测器及一第二感测器，且

所述测试图样包含一第一图案，该第一感测器及第二感测器位于不相同的水平面上。

10.如权利要求9所述的检测镜头用光箱，其特征在于，所述第一感测器及第二感测器在光线的路径上位于不互相重叠的位置上。

11.如权利要求9-10中任一项所述的检测镜头用光箱，还包含一准直仪，光线通过该准直仪后，再照射至所述影像感测装置。

12.如权利要求11所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述第一感测器，位于光线通过所述第一图案及准直仪后，再照射至所述第一感测器时，能够形成有限距离的焦距的位置；及

所述第二感测器，位于光线通过所述第一图案及准直仪后，再照射至所述第二感测器时，能够形成无穷距离的焦距的位置。

13.如权利要求11所述的检测镜头用光箱，其特征在于，

所述第一感测器，位于光线通过所述第一图案、待测镜头及准直仪后，再照射至所述第一感测器时，能够形成第一有限距离的焦距的位置；及

所述第二感测器，位于光线通过所述第一图案、待测镜头及准直仪后，再照射至所述第二感测器时，能够形成第二有限距离的焦距的位置。

14.一种测试图样，适合被使用于一检测镜头用光箱，用以检测一待测镜头，其特征在于，包含：

一第一图案；及

一第二图案，

其中该第一图案及第二图案位于不相同的水平面上，

以使该检测镜头用光箱的一光源的一光线穿透过该测试图样及待测镜头，以进行不同物距的检测。

15.如权利要求14所述的测试图样，其特征在于，所述第一图案及第二图案在光线的路径上位于不互相重叠的位置上。