一种镜头全视场的杂散光测试装置的制作方法

本实用新型涉及光栅测试技术领域，特别涉及一种镜头全视场的杂散光测试装置。

背景技术：

随着社会的发展，人们生活水平不断提高，数码相机、手机灯拍照设备已经被人们广泛使用，在拍照时，对杂散光的控制是影响成像质量的一个关键因素，完美的控制杂散光就能获得一副清晰、锐利的图片，所述杂散光是指镜头形成物体的实像时，除了成像光线之外，还有其他非成像光线汇聚到了像面上，通过对杂散光的测试可以使我们了解光线镜头内的杂散光分布情况，从而针对性地解决杂散光对整机性能带来的影响。现有的杂散光测试装置存在以下问题：受测试装置结构限制，仅能测量光学镜头视场中心的杂散光，不能充分反映光学镜头杂光抑制能力的整体状况。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种设计合理，能够测量整个视场，测试精度高，测试效率高的凸面光栅衍射效率测试系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种镜头全视场的杂散光测试装置，包括：积分球、扇形导轨、水平导轨、信号处理系统和角度控制系统，所述积分球包括陷光球、光源球以及安装于所述陷光球和光源球之间的靶标板，所述水平导轨的一端转动连接于所述扇形导轨的圆心，另一端滑动连接于所述扇形导轨，所述水平导轨上安装有准直透镜、待测镜头和探测器，所述光源球发出的光依次经过所述准直透镜、待测镜头和探测器，所述探测器与所述信号处理系统连接，所述角度控制系统与所述水平导轨连接，控制所述水平导轨在所述扇形导轨上的滑动角度。

作为本实用新型的进一步改进，所述测试装置还包括准直透镜，所述准直透镜固定安装于所述水平导轨上，所述光源球发出的光经过所述准直透镜后进入所述待测镜头。

作为本实用新型的进一步改进，所述测试装置还包括可变光阑，所述光源球发出的光经过所述可变光阑后进入所述探测器。

作为本实用新型的进一步改进，所述角度控制系统包括旋转电机、编码器和编码控制器，所述旋转电机与所述水平导轨连接，所述编码器与所述旋转电机连接，所述编码控制器与所述编码器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述信号处理系统为皮安计或示波器。

作为本实用新型的进一步改进，所述水平导轨的一端通过螺栓转动连接于所述扇形导轨的圆心。

作为本实用新型的进一步改进，所述准直透镜通过底座固定安装与所述水平导轨，所述准直透镜与所述底座之间通过接杆连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述待测镜头通过底座固定安装与所述水平导轨，所述待测镜头与所述底座之间通过接杆连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述探测器通过底座固定安装与所述水平导轨，所述探测器与所述底座之间通过接杆连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座通过沉头螺丝固定安装于所述水平导轨。

相比于现有技术，本实用新型的镜头全视场的杂散光测试装置采用大口径积分球光源，出射光的面均匀性得到保障，可以降低非均匀性引入的测量误差；同时中测试装置中加入准直透镜，可以实现对物体的无穷远成像，适用于长焦镜头的杂光系数测量；又采用水平导轨与扇形导轨的结合设计，可以获取镜头不同的视场并全面覆盖整个视场范围，从而精确测得各个单视场下的杂光系数，测试效率高，具有广阔的市场前景和应用前景，适合大面积推广使用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例中镜头全视场的杂散光测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中积分球的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中水平导轨的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中聚集透镜的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中待测镜头的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中探测器的结构示意图。

标记说明：10、积分球；101、陷光球；102、光源球；103、出光口；104、靶标板；20、水平导轨；201、直通孔；202、沉头螺纹孔；203、螺栓；204、沉头螺丝；30、扇形导轨；40、编码器；50、准直透镜部分；501、准直透镜底座；502、准直透镜固定螺丝；503、准直透镜接杆；504、准直透镜；60、待测镜头部分；601、镜头底座；602、镜头固定螺丝；603、镜头支撑架；604、待测镜头；70、探测器部分；701、探测器底座；702、探测器固定螺丝；703、探测器接杆；704、可变光阑；705、探测器；80、信号处理系统；90、编码控制器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-6所示，为本实用新型的镜头全视场的杂散光测试装置，该装置包括积分球10、水平导轨20、扇形导轨30、编码器40、准直透镜部分50、待测镜头部分60、探测器部分70、信号处理系统80、编码控制器90和旋转电机，积分球10包括陷光球101、光源球102以及安装于陷光球101和光源球102之间的靶标板104，陷光球101的内壁涂覆吸光漆且无光源，形成一个黑体腔；光源球102的内壁涂覆白色漫反射材料且安装有光源，靶标板104为中间镂空的金属板(常见为铝合金，表面进行发黑处理)，光源球102上设有出光口103，水平导轨20上设有直通孔201和沉头螺纹孔202，水平导轨20包括螺栓203和沉头螺丝204，水平导轨20的一端通过螺栓203和直通孔201转动连接于所述扇形导轨30的圆心，另一端滑动连接于扇形导轨30上，编码器40固定安装于扇形导轨30，旋转电机与水平导轨20连接，编码器40与上述旋转电机连接，编码控制器90与编码器40连接，控制上述旋转电机的旋转，从而控制水平导轨20的旋转角度；

准直透镜部分50包括准直透镜底座501、准直透镜固定螺丝502、准直透镜接杆503和准直透镜504，准直透镜504通过准直透镜固定螺丝502和准直透镜接杆503固定连接于准直透镜底座501，沉头螺丝204通过沉头螺纹孔202将准直透镜底座501固定于水平导轨20，并通过准直透镜固定螺丝502和准直透镜接杆503调节准直透镜504的高度；

待测镜头部分60包括镜头底座601、镜头固定螺丝602、镜头支撑架603和待测镜头604，待测镜头604通过镜头固定螺丝602和镜头支撑架603固定连接于镜头底座601，沉头螺丝204通过沉头螺纹孔202将镜头底座601固定于水平导轨20，并通过镜头固定螺丝602和镜头支撑架603调节待测镜头604的高度；

探测器部分70包括探测器底座701、探测器固定螺丝702、探测器接杆703、可变光阑704和探测器705，探测器705通过探测器固定螺丝702和探测器接杆703固定安装于探测器底座701，沉头螺丝204通过沉头螺纹孔202将探测器底座701固定于水平导轨20，并通过探测器固定螺丝702和探测器接杆703调节探测器705的高度，可变光阑704安装于探测器705的光敏面前，探测器705与信号处理系统80连接；

光源球102发出的光经过出光口103后，进入准直透镜504准直，其中，准直透镜504的焦距与光源球102的内径匹配，靶标板104位于准直透镜504的焦平面上，实现待测镜头604对靶标的无穷远成像。接着，准直后的光经过待测镜头604成像于探测器705上，其中，可变光阑704固定于探测器705的光敏面前，可变光阑704的直径随光学系统像幅大小变化，可变光阑704可防止亮区域光线对黑斑像的匀光作用。探测器705与信号处理系统80连接，可直接从信号处理系统80获取照度对应的电流值。

在靶标板104上放置黑斑，根据待测镜头604像幅大小确定所使用的黑斑大小，根据光学系统杂散光测量国标GBT 10988-2009可知，利用黑斑法测量杂光系数，黑斑像的直径应为被测系统像幅对角线的1/10，已知准直透镜504焦距f₁、待测镜头604焦距f₂以及像幅大小的1/10为y，可以根据相似三角形公式计算出所需要的黑斑大小为即为金属板中心开孔圆直径，其余部分涂覆与光源球内壁一样的白色漫反射材料。其中，镂空的金属板是提供黑斑的，而未镂空的靶标板即白斑是提供对应的亮区域。此时黑斑目标成像在待测镜头604的视场中心区域，将此时编码器40的角度输出示值清零，测量中心视场状态下照度的电流值，记为把黑斑更换成白斑，测量相同位置的电流值，记为E₀；用黑卡纸遮挡待测镜头604，记录探测器705本底噪声电流值e₀，之后通过旋转电机驱动水平导轨20到所需测试的视场角度，依次测量并记录黑斑照度电流值白斑照度电流值E_i及本底噪声电流值e_i，并记录数据。根据杂光系数定义式计算各个视场下的杂光系数。

相比于现有技术，本实用新型的镜头全视场的杂散光测试装置采用大口径积分球光源，出射光的面均匀性得到保障，可以降低非均匀性引入的测量误差；同时中测试装置中加入准直透镜，可以实现对物体的无穷远成像，适用于长焦镜头的杂光系数测量；又采用水平导轨与扇形导轨的结合设计，可以获取镜头不同的视场并全面覆盖整个视场范围，从而精确测得各个单视场下的杂光系数，测试效率高，具有广阔的市场前景和应用前景，适合大面积推广使用。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。