一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及方法与流程

本发明涉及光学系统检测，具体为一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及方法。

背景技术：

1、光学系统（optical system）是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统，通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射（或反射）球面组成的光学系统称为共轴球面系统，曲率中心所在的那条直线称为光轴。

2、光学系统除了要考虑高斯光学的有关问题，诸如物像共轭位置、放大率、转像和转折光路等以外，还需考虑成像范围的大小、成像光束孔径角的大小、成像波段的宽窄以及像的清晰度和照度等一系列问题，满足一系列要求的实际光学系统往往不是几个透镜的简单组合，而由一系列透镜、曲面反射镜、平面镜、反射棱镜和分划板等多种光学零件组成，并且要通过合理设置光阑、精细校正像差和恰当确定光学零件的横向尺寸等手段才能得到合乎需要的高质量系统。

3、为了得到合乎需要的高质量光学系统，就需要对所生产的光学系统进行检测，而且产品对于光学检测精度和高效性的要求也是日益严苛的，现有技术中，光学检测一般需要采用复杂的设备频繁采集光信号后经过复杂的降噪等数据处理后才能检测光学系统的品质，检测过程繁琐，为此我们提供一种结构简单，能够快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及其检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构，包括：

3、透镜，内部设有光路，用于对激光光线进行汇聚后透射，所述透镜的出射端设有非球面，激光光线经过透镜透射后由非球面上方形成聚光点；

4、支撑台面，用于支撑并固定所述透镜以方便对其进行检测；

5、激光光源，用于产生检测所需的额定激光并通过光纤连通透镜的入射端；

6、ccd相机，用于正对非球面布置后拍摄聚光点形成光斑图片使用，所述ccd相机的焦平面位于聚光点位置处；

7、处理终端，用于接收ccd相机拍摄的图片进行数据处理使用，数据处理后的光斑图片具有颜色区分于光斑颜色的基准圈，所述基准圈重合对齐于所述非球面的边缘布置，处理终端计算光斑质心，且处理终端具有显示模组。

8、优选的，还包括上光源、下光源和反射镜，所述上光源平行布置于支撑台面的上方，所述反射镜设置于上光源出光的一侧，所述上光源出光的一侧设有分光镜片一，所述反射镜出光的一侧设有聚光镜片，所述上光源产生的光线依次经过分光镜片一、反射镜和聚光镜片后聚集于ccd相机的焦平面，所述下光源位于支撑台面的下方，所述下光源出光的一侧设有分光镜片二，且下光源产生的光线经过分光镜片二后点亮透镜底端。

9、优选的，所述处理终端为电脑，且显示模组为显示屏。

10、一种快速应对多重结构功能光学系统的检测方法，包括如下步骤：

11、s1：光斑照片获取，激光光源产生额定激光经过透镜内部光路透射后由非球面上方形成聚光点，ccd相机保持焦平面位于聚光点位置处并拍摄光斑照片后将信号传输至处理终端；

12、s2：光斑照片处理，处理终端对光斑照片进行光斑质心计算；

13、s3：检测结果显示，通过处理终端计算后的检测结果由显示模组直接显示。

14、优选的，所述步骤s2中的光斑质心计算还包括基准圈生成，处理终端对ccd相机拍摄的光斑照片进行基准圈的生成，所述基准圈重合并对齐于所述非球面的边缘布置。

15、优选的，所述步骤s2中的光斑质心计算为灰度值计算方法。

16、优选的，所述步骤s2中的光斑质心计算为基于亚像素定位技术的光斑图像质心算法。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及其检测方法结构简单，简化检测过程，不需要考虑光学系统中透镜lens内部具体结构的复杂程度，直接通过ccd相机检测光学系统出光位置的光斑图片判断其品质，检测过程不受光路具体结构设计造成误差影响，能够快速地广泛应用于多重结构功能光学系统的高效检测。

技术特征：

1.一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构，其特征在于：还包括上光源（4）、下光源（7）和反射镜（12），所述上光源（4）平行布置于支撑台面（9）的上方，所述反射镜（12）设置于上光源（4）出光的一侧，所述上光源（4）出光的一侧设有分光镜片一（3），所述反射镜（12）出光的一侧设有聚光镜片（11），所述上光源（4）产生的光线依次经过分光镜片一（3）、反射镜（12）和聚光镜片（11）后聚集于ccd相机（2）的焦平面（10），所述下光源（7）位于支撑台面（9）的下方，所述下光源（7）出光的一侧设有分光镜片二（6），且下光源（7）产生的光线经过分光镜片二（6）后点亮透镜（8）底端。

3.根据权利要求1所述的一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构，其特征在于：所述处理终端（1）为电脑，且显示模组为显示屏。

4.一种快速应对多重结构功能光学系统的检测方法，采用权利要求1-3任一项所述的检测结构，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种快速应对多重结构功能光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤s2中的光斑质心计算还包括基准圈生成，处理终端（1）对ccd相机（2）拍摄的光斑照片进行基准圈的生成，所述基准圈重合并对齐于所述非球面（13）的边缘布置。

6.根据权利要求4所述的一种快速应对多重结构功能光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤s2中的光斑质心计算为灰度值计算方法。

7.根据权利要求4所述的一种快速应对多重结构功能光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤s2中的光斑质心计算为基于亚像素定位技术的光斑图像质心算法。

技术总结
本发明公开了一种快速应对多重结构功能光学系统的检测结构及方法，包括处理终端、CCD相机、激光光源、透镜和支撑台面，所述透镜的内部设有光路，用于对激光光线进行汇聚后透射，处理终端用于接收CCD相机拍摄的图片进行数据处理使用，数据处理后的光斑图片具有颜色区分于光斑颜色的基准圈，所述基准圈重合对齐于所述非球面的边缘布置，处理终端计算光斑质心，且处理终端具有显示模组。本发明简化检测过程，不需要考虑光学系统中透镜lens内部具体结构的复杂程度，直接通过CCD相机检测光学系统出光位置的光斑图片判断其品质，检测过程不受光路具体结构设计造成误差影响，能够快速地广泛应用于多重结构功能光学系统的高效检测。

技术研发人员：谢衍琛,王稼湘,唐能
受保护的技术使用者：深圳市都乐精密制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13