CN209802633U - 光学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光学检测装置，所述光学检测装置包括匀光光源、标靶、聚焦镜组以及接收单元，所述标靶上设有贯穿所述标靶的狭缝，所述匀光光源发出的光线从所述狭缝穿过后，经过待检测镜头，并且在经过所述聚焦镜组后传输至所述接收单元。本实用新型提供一种光学检测装置，解决了现有技术中光学镜头进行不同视场的MTF值测量时，测量过程复杂并且测量成本较高的问题。

Description

光学检测装置

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种光学检测装置。

背景技术

光学镜头在组装完成后，需要对光学镜头的组装情况进行检测，其中，为了验证光学镜头的成像性能，需要测量光学镜头的调制传递函数值（Modulation TransferFunction，MTF），用于衡量光学镜头的成像品质。在对MTF值进行测量时，需要对光学镜头的不同视场的MTF值都进行测量，并且需要同时配备多个探测镜头，从而增加了测量的复杂程度以及测量成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种光学检测装置，旨在解决现有技术中光学镜头进行不同视场的MTF值测量时，测量过程复杂并且测量成本较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种光学检测装置，所述光学检测装置包括匀光光源、标靶、聚焦镜组以及接收单元，所述标靶上设有贯穿所述标靶的狭缝，所述匀光光源发出的光线从所述狭缝穿过后，经过待检测镜头，并且在经过所述聚焦镜组后传输至所述接收单元。

可选的，所述匀光光源包括光源本体与反射镜，所述反射镜凹向所述标靶设置，所述光源本体设于所述反射镜靠近所述标靶的一侧。

可选的，所述匀光光源还包括匀光元件，所述匀光元件设于所述反射镜与所述标靶之间。

可选的，所述匀光光源还包括反射筒，所述反射筒向内设有反射腔，所述反射筒设于所述匀光元件与所述标靶之间。

可选的，所述反射腔的内径尺寸大于所述匀光元件的尺寸。

可选的，所述狭缝沿径向方向，自所述标靶的中心向远离所述标靶的中心的一侧设置。

可选的，所述狭缝与所述标靶的中心的距离小于所述匀光光源在所述标靶上的光斑半径。

可选的，所述狭缝包括第一子狭缝与第二子狭缝，所述第一子狭缝与所述第二子狭缝相互垂直。

可选的，所述聚焦镜组包括第一透镜与第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜胶合连接。

可选的，所述接收单元与所述聚焦镜组之间的距离为所述聚焦镜组的焦距。

本申请提出的技术方案中，所述光学检测装置沿光线的传输方向依次包括光源、标靶、聚焦镜组以及接收单元，所述匀光光源发出的光线从所述标靶的所述狭缝穿过，在经过待检测镜头后，经过所述聚焦系统的作用传输至所述接收单元，当所述待检测镜头的成像品质较低时，光线在依次经过所述标靶与所述待检测镜组后投射在所述接收单元上，由于所述待检测镜头的成像品质较低，因此用户无法通过在所述接收单元上的条纹确定所述待检测镜头的MTF值，当所述待检测镜头的成像品质较高时，光线在经过所述标靶与所述检测镜组后能够在所述接收单元上呈现清晰的条纹，用户可以根据所述条纹对应的线对数，确定所述待检测镜组的MTF值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型光学检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型光学检测装置的光路示意图；

图3是本实用新型标靶的结构示意图；

图4是图3的I区域的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	匀光光源	211	第一子狭缝
11	光源本体	212	第二子狭缝
				12	反射镜	30	待检测镜组
13	匀光元件	40	聚焦镜组
				14	反射筒	41	第一透镜
15	反射腔	42	第二透镜
				20	标靶	50	接收单元
21	狭缝

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种光学检测装置。

请参照图1与图2，所述光学检测装置包括匀光光源10、标靶20、聚焦镜组40以及接收单元50，所述标靶20上设有贯穿所述标靶20的狭缝21，所述匀光光源10发出的光线从所述狭缝21穿过后，经过待检测镜头，并且在经过所述聚焦镜组40后传输至所述接收单元50。

其中，为了保证所述光学检测装置在检测时的准确性，所述匀光光源10发出的光线在通过所述标靶20时，所述匀光光源10能够保证所述标靶20上不同区域接收到的光线的光强相同，从而保证所述光学检测装置测试的准确性。

本申请提出的技术方案中，所述光学检测装置沿光线的传输方向依次包括匀光光源10、标靶20、聚焦镜组40以及接收单元，所述匀光光源10发出的光线从所述标靶20的所述狭缝21穿过，在经过待检测镜头后，经过所述聚焦系统的作用传输至所述接收单元50。

在具体的实施方式中，当所述待检测镜头的成像品质较低时，光线在依次经过所述标靶20与所述待检测镜组30后投射在所述接收单元50上，由于所述待检测镜头的成像品质较低，光线在通过所述待检测镜头后，在所述接收单元50上成像模糊，使用户无法通过在所述接收单元50上确定条纹的清晰程度，从而无法确定所述待检测镜头的MTF值；当所述待检测镜头的成像品质较高时，光线在经过所述标靶20与所述检测镜组后能够在所述接收单元50上呈现清晰的条纹，用户可以根据所述清晰条纹对应的线对数，确定所述待检测镜组30的MTF值。

在可选的实施方式中，所述匀光光源10包括光源本体11与反射镜12，其中，所述光源本体11为白光光源或单色光源，具体的，由于所述光源本体11在工作时候向不同的方向发出光线，为了对所述光源本体11的光线进行汇聚，在所述光源本体11远离所述标靶20的一侧设置所述反射镜12，所述反射镜12用于对所述光源本体11发出的光线进行汇聚，使光线沿着所述匀光光源10向着所述接收单元50的方向进行传输，在一具体的实施方式中，所述光源本体11为白炽灯，所述光源本体11嵌设于所述反射镜12的中心位置，所述反射镜12凹向所述标靶20，所述光源本体11发出的指向所述反射镜12的光线，经过所述反射镜12反射后，向所述标靶20一侧传输，从而提高所述光源本体11的光线输出效率，并且提高了所述匀光光源10输出光线的光强均匀性。优选实施方式中，所述反射镜12的内侧曲面可以为球面结构或非球面结构或抛物面结构或任意能够对所述光源本体11的光线进行汇聚反射的自由曲面结构。

在可选的实施方式中，所述匀光光源10还包括匀光元件13，所述匀光元件13设于所述反射镜12与所述标靶20之间，具体的，所述光源本体11发出的光线在经过所述反射镜12反射后，反射后的光线仍不能满足匀光要求，为了进一步对光线进行匀光处理，在所述光源本体11与所述标靶20之间设置所述匀光元件13，所述匀光元件13用于对所述光源本体11发出的光线以及经过所述反射镜12反射后的光线进行匀光处理，在一具体的实施方式中，所述匀光元件13可以为磨砂玻璃，其中，可以通过控制所述磨砂玻璃的透过率，从而调节所述光线的光强。可以理解的是，所述匀光元件13不限于此，于另一实施方式中，所述匀光元件13还可以为复眼结构或导光棒或其他能够对光线进行匀光处理的装置或设备。

在可选的实施方式中，所述匀光光源10还包括反射筒14体，所述反射筒14设于所述匀光元件13与所述标靶20之间，具体的，由于所述光源本体11发出的光线以及被所述反射镜12反射的光线的传输方向均不相同，为了能够较好的调节光线的传输方向，在所述匀光元件13与所述标靶20之间设置有反射筒14，所述反射筒14向内设有反射腔15，所述反射筒14的内侧壁设有对匀光光源10发出的光线进行全反射的反射膜层或其他能够用于对光线进行全反射的结构，从而保证光线在所述反射筒14内能够发生全反射，通过所述匀光元件13后的光线进入所述反射筒14后，光线在所述反射筒14内发生多次全反射，从而起到匀光效果。

优选实施方式中，所述反射筒14除了设于所述匀光元件13与所述标靶20之间，还可以设于所述光源本体11与所述匀光元件13之间。

优选实施方式中，所述反射筒14为圆筒式结构，可以理解的是，所述反射筒14的形状不限于此，于另一实施方式中，所述反射筒14可以为锥形筒结构，所述反射筒14靠近所述光源本体11一端的内径尺寸大于远离所述光源本体11一端的内径尺寸，或靠近所述光源本体11一端的内径尺寸小于远离所述光源本体11一端的内径尺寸。

在可选的实施方式中，所述反射筒14的内径尺寸大于所述匀光元件13的尺寸，其中，为了保证经过所述匀光元件13的光线均能进入所述反射筒14内进行反射，设置所述反射筒14的内径尺寸大于所述匀光元件13的尺寸，并且所述反射筒14的中心轴线与所述匀光元件13的中心线共线，从而方便用户对传输的光线进行位置确定。

在可选的实施方式中，所述狭缝21沿所述标靶20的中心向外周向设置，其中，为了保证对不同视场的光学参数值进行测量，所述标靶20上设置多个所述狭缝21，多个所述狭缝21沿所述标靶20的中心向外设置，具体的，多个所述狭缝21设于不同的视场范围内，在一具体的实施方式中，所述标靶20上设置多个测试视场，多个所述测试视场分别为0、0.3、0.5、0.7、1.0视场，每个所述测试视场沿周向方向包括多个所述狭缝21，光线通过不同所述测试视场的多个狭缝21后，根据所述狭缝21确定所述待检测镜头的分辨率。

优选实施方式中，所述狭缝21与所述标靶20的中心的距离小于所述匀光光源10在所述标靶20上的光斑半径，其中，所述匀光光源10照射在所述标靶20上形成光斑，为了保证光线能够通过狭缝21后对所述待检测透镜进行测试，需要保证光线在所述标靶20上形成的光斑半径大于所述狭缝21与所述标靶20的中心的距离，具体的，当所述光线为照射在所述狭缝21时，光线未经过所述狭缝21并经过后续的所述待检测镜组30，从而无法对对应视场的光学参数进行测量。

在可选的实施方式中，所述狭缝21包括第一子狭缝211与第二子狭缝212，其中所述第一子狭缝211与所述第二子狭缝212相互垂直设置，具体的，由于调制传递函数包括子午方向与弧矢方向的不同参数，并且子午方向与弧矢方向相互垂直，因此可以通过相互垂直的第一子狭缝211与第二子狭缝212分别对子午方向与弧矢方向进行检测，从而确定不同方向的调制传递函数值。

在可选的实施方式中，所述聚焦镜组40包括第一透镜41与第二透镜42，具体的所述聚焦镜组40为正光焦度，在一具体实施方式中，所述第一透镜41的入光面为凹面，出光面为凸面，所述第二透镜42的入光面为凹面，出光面为凸面，光线经过所述第一透镜41与所述第二透镜42后聚焦，并汇聚在所述接收单元50的表面成像。

优选实施方式中，为了保证在所述接收单元50上能够准确的接收到清晰的像，设置所述接收单元50与所述聚焦镜组40之间的距离为所述聚焦镜组40的焦距。具体的，当所述接收单元50与所述聚焦镜组40之间的距离与所述聚焦镜组40的焦距不相等时，光线在经过所述待检测单元与所述聚焦镜组40后，无法在所述接收单元50的表面形成清晰的图像，当所述接收单元50与所述聚焦镜组40之间的距离与所述聚焦镜组40的焦距相等时，所述接收单元50位于所述聚焦镜组40的焦平面上，从而光线能够在所述接收单元50上形成清晰的检测图像。

在可选的实施方式中，为了方便测量所述待检测镜组30的调制传递函数值，分布于不同视场的所述狭缝21可以包括不同狭缝21间距的狭缝21，具体的，当光线穿过所述狭缝21照射到所述接收单元50上时，当狭缝21的间距较大时且大于所述待检测镜头的分辨率时，光线在所述待检测镜组30的作用下能够对相邻的所述狭缝21进行区分，当所狭缝21觉得间距小于所述待检测镜头的分辨率时，光线在经过所述待检测镜组30后，在所述接收单元50形成的图像无法对相邻所述狭缝21之间的间隙进行区别，从而无法确定所述待检测镜组30的MTF值。

在对所述待检测镜组30的MTF值进行计算时，由于所述标靶20上设有不同间隔距离的所述狭缝21，不同间隔距离的所述狭缝21在透过光线后在所述接收单元50上形成图像，用户可以根据所述图像上的条纹间距，确定所述待检测镜组30的最大分辨率，具体的，当在所述检测单元上能够区分的线对数最大为50条纹时，表示所述待检测镜组30的分辨率为每毫米50线对。

在可选的实施方式中，所述接收单元50还可以为电荷耦合器件（Charge CoupledDevice，CCD)成像器件，所述光学检测装置还可以对所述待检测镜组30的其他光学参数进行检测，具体的，可以通过所述光学检测装置对所述待检测镜组30在不同视场下的照度进行检测，从而确定所述待检测镜组30的照度分布。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包括匀光光源、标靶、聚焦镜组以及接收单元，所述标靶上设有贯穿所述标靶的狭缝，所述匀光光源发出的光线从所述狭缝穿过后，经过待检测镜头，并且在经过所述聚焦镜组后传输至所述接收单元。

2.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述匀光光源包括光源本体与反射镜，所述反射镜凹向所述标靶设置，所述光源本体设于所述反射镜靠近所述标靶的一侧。

3.如权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述匀光光源还包括匀光元件，所述匀光元件设于所述反射镜与所述标靶之间。

4.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述匀光光源还包括反射筒，所述反射筒向内设有反射腔，所述反射筒设于所述匀光元件与所述标靶之间。

5.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述反射腔的内径尺寸大于所述匀光元件的尺寸。

6.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述狭缝沿径向方向，自所述标靶的中心向远离所述标靶的中心的一侧设置。

7.如权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，所述狭缝与所述标靶的中心的距离小于所述匀光光源在所述标靶上的光斑半径。

8.如权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，所述狭缝包括第一子狭缝与第二子狭缝，所述第一子狭缝与所述第二子狭缝相互垂直。

9.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述聚焦镜组包括第一透镜与第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜胶合连接。

10.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述接收单元与所述聚焦镜组之间的距离为所述聚焦镜组的焦距。