CN2435735Y - 光学镜头传递函数的测试机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学镜头传递函数的测试机构,该机构通过计算机控制二个步进电机分别驱动螺杆和花键轴,由螺杆带动螺母、托架及安装其上的光学镜头等作上下升降运动进行调焦,由花键轴带动大、小同步带轮、镜头座、光学镜头作等份旋转运动,从而实现自动调焦和径向成像质量的连续自动检测及径向定位。本设计既无电机振动对测试结果的影响,又不改变光学系统的物像距离,故具有测试精度高、便于整机维修等优点。
Description
本实用新型属于光电测试技术领域，尤其涉及光学镜头(系统)的一维传递函数测试。
光学镜头传递函数测试机构是实现自动调焦和径向成像质量的连续自动检测及径向最佳成像位置的自动定位机构，通过计算机控制，根据检测的结果判断并显示出光学镜头的合格与否以及相应的各项传递函数实测值。目前，比较流行的一维传递函数测试机构大多采用一个步进电机带动CCD信号采集系统的上下运动进行调焦，另一个步进电机带动镜头转动，这种结构改变了光学系统的物像距离，使测试结果的误差增大。另一种机构是用一个步进电机带动调焦托架(光学镜头)进行上下运动，而另一个负责光学镜头转动的步进电机是固定在调焦托架上的，其主要缺点是电机的振动对测试结果产生一定的影响，且整机维修也比较复杂。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种一无电机振动对测试结果产生影响、二不改变光学系统的物像距离，不增大测试结果误差的光学镜头传递函数的测试机构，该机构能在计算机的控制下实现自动调焦和径向成像质量的连续自动检测及径向最佳成像位置的自动定位。
根据上述目的，本实用新型通过如下技术方案来实现：光学镜头传递函数的测试机构，包括由二个步进电机分别驱动作旋转运动的螺杆和花键轴，支承在上面板、下面板轴承中的螺杆上设有与其啮合的、并与托架固定的螺母，托架后部固定有导轨滑板，沿着与其相配的并固定在后固定板上的导轨带动设置在托架上的镜头座、光学镜头作上下升降运动；同样支承在上面板、下面板轴承中的花键轴上设有与其相配的小同步带轮，通过固定环被安装在托架上，小同步带轮与大同步带轮由同步带进行动力传递，而大同步带轮与设在托架轴孔中的转动轴连接，在其上方设有与其同步旋转的且径向定位光学镜头的镜头座；对光学镜头成像进行接收的CCD信号采集系统，其特征在于所述的二个步进电机固定在与光学镜头调焦和径向成像自动定位无振动影响的机架上；CCD信号采集系统安装在托架中部下方的下面板上。
本实用新型经改进后，由于二个步进电机固定在与光学镜头调焦和径向成像自动定位无振动影响的机架上，CCD信号采集系统又采用固定式连接，因此，在进行调焦和径向成像质量的连续自动检测和径向最佳成像位置的自动定位中，消除了电机振动对测试结果的影响，又不改变光学系统的物像距离，故也不会增大测试结果误差，具有被测镜头的调焦(上下运动)和径向测试(转动)互不干涉、测试精度高、便于整机维修等优点。
以下将通过附图实施例对本实用新型再作详细描述。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的俯视图。
光学镜头传递函数的测试机构(参见图1-2)包括设置在机架上的二个步进电机(图中未示)经联轴器(图中未示)分别与螺杆(2)、花键轴(12)连接，驱动螺杆和花键轴作旋转运动。螺杆两端支承在上面板、下面板(图中未示)的轴承(3)中，螺杆上设有与其啮合的螺母(7)，由于螺杆只作旋转运动，使螺母沿着螺杆作上、下升降运动，而螺母与托架(8)之间用螺纹紧固连接，故螺母的上下升降运动带动托架沿导向元件作同步上下升降运动。导向元件包括导轨滑板(15)和导轨(18)，即导轨滑板与托架固定，导轨与后固定板(16)固定，导轨滑板随同托架一起带动设置在托架上的镜头座(5)、光学镜头(4)等沿着导轨(18)作上下升降运动进行调焦。
同样，花键轴(12)两端支承在上面板、下面板的轴承(3)中，花键轴上设有与其相配的精密花键轴套，即小同步带轮(13)，小同步带轮通过固定环(14)被安装在托架上，以达到托架上下运动时，小同步带轮可沿花键轴上下滑动，花键轴转动时，小同步带轮便可在托架表面转动，并通过同步带(17)带动大同步带轮(6)转动。同步轮由设在托架上的张紧轮(19)进行松紧度调节。大同步带轮与设在托架轴孔中的转动轴(10)螺纹连接，为了保证转动轴在托架轴孔中的转动灵活性，在托架轴孔与转动轴的结合圆周面的上、下均设有钢珠(9)。大同步带轮的中心位置上方设有与其精密配合的同步旋转的且径向定位光学镜头(4)的镜头座(5)。
对光学镜头成像进行接收的CCD信号采集系统(11)安装在托架中部下方的下面板上。
其工作过程首先在步进电机的驱动下，精密螺杆转动，并带动精密螺母和调焦托架以及安装其上的光学镜头、镜头座、大同步带轮、小同步带轮等沿精密直线导轨作上下升降运动进行调焦，调焦完毕，精密花键轴在另一步进电机的驱动下，按预先设定的角度(1°-5°)等份转动，并相应带动大、小同步带轮、镜头座、光学镜头、转动轴等份转动，以实现径向成像质量的连续自动检测及最终径向最佳成像位置的自动定位。
本实用新型的测试原理如下：光栅像(1)通过光学镜头成像在CCD采集系统上，计算机对CCD采集的信号进行计算，并根据计算结果分别控制二个步进电机进行调焦和径向成像质量的连续自动检测及径向最佳成像位置的自动定位，最后计算机根据检测的结果判断并显示出光学镜头的合格与否以及相应的各项传递函数实测值。
Claims (3)
1．一种光学镜头传递函数的测试机构，包括由二个步进电机分别驱动作旋转运动的螺杆(2)和花键轴(12)，支承在上面板、下面板轴承(3)中的螺杆上设有与其啮合的、并与托架(8)固定的螺母(7)，托架后部固定有导轨滑板(15)，沿着与其相配的并固定在后固定板(16)上的导轨(18)带动设置在托架上的镜头座(5)、光学镜头(4)作上下升降运动；同样支承在上面板、下面板轴承(3)中的花键轴(12)上设有与其相配的小同步带轮(13)，通过固定环(14)被安装在托架上，小同步带轮与大同步带轮(6)由同步带(17)进行动力传递，而大同步带轮与设在托架轴孔中的转动轴(10)连接，在其上方设有与其同步旋转的且径向定位光学镜头(4)的镜头座(5)；对光学镜头成像进行接收的CCD信号采集系统(11)，其特征在于所述的二个步进电机固定在与光学镜头(4)调焦和径向成像自动定位无振动影响的机架上；CCD信号采集系统安装在托架(8)中部下方的下面板上。
2．如权利要求1所述的光学镜头传递函数的测试机构，其特征在于所述的同步带(17)一侧设有连接在托架上的张紧轮(19)。
3．如权利要求1所述的光学镜头传递函数的测试机构，其特征在于所述的托架(8)轴孔与转动轴(10)的结合圆周面上设有钢珠(9)。
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