专利名称：基于cmos器件平面成像的光学检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学镜头技术参数的测量装置。
光学镜头作为人类肉眼的延伸越来越广泛地在众多领域和产品上被使用，光学镜头的技术参数是否达标直接关系到装配了该光学镜头产品的性能。随着冷加工技术的发展，对光学镜头的技术参数的要求也越来越高。目前在光学镜头的检测中所采用的方法包括目测法即直观通过肉眼观察来判断光学镜头的质量；采用CCD器件成像通过微机进行数据处理来检测镜头的技术参数等等。其中后一种方法较为先进，但是采用线型CCD器件成像无法满足高精度平面成像的要求，采用面阵CCD器件则信号处理复杂。
本实用新型的目的在于设计出一种简便高效的基于CMOS器件平面成像的光学检测装置。
本实用新型的技术方案是它包括机械装置，光电转换装置和信号处理装置1)机械装置包括在暗箱外装有步进电机，步进电机通过连接套与暗箱内的传动丝杆连接，传动丝杆上装有能沿暗箱两侧的导向槽作上下移动的平台，平台下方有CMOS器件，平台孔内装有光学镜头安装套，暗箱外的光学镜头安装套上方装有光栅标板的光源盒；2)光电转换装置包括由CMOS器件与光电电路为一体的CMOS电路，经A/D转换电路接入微机的PC总线；步进电机经步进电机控制电路、电路接口接入微机的并行口；3)信号处理装置包括一台微机，其电路接口为微机的并行口，A/D转换电路插入微机的PC总线。
CMOS电路采用惠普公司的CMOS平面成像器件及其一体化光电电路板，步进电机采用P2H型步进电机及其配套控制电路6410型伺服驱动器；A/D转换电路采用研华公司818-HG板；光栅标板为圆形或正方形标准格栅标板。
本实用新型具有的优点是用CMOS器件进行平面成像来检测光学镜头的技术参数，并可将这些技术参数在显示器上显示的同时存入硬盘，测量简便、高效和能实现高精度检测。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。



图1是本实用新型的机械装置结构示意图；图2是本实用新型的光电转换装置图；图3是本实用新型的检测原理流程图。
如图1所示，机械装置包括在暗箱9外装有步进电机2，步进电机2通过连接套与暗箱9内的传动丝杆3连接，传动丝杆3上装有能沿暗箱9两侧的导向槽8作上下移动的平台4，平台4下面的CMOS器件固定支架6上装有CMOS器件7，平台4孔内装有光学镜头安装套10，暗箱9外的光学镜头安装套10上方装有光栅标板12的光源盒1，暗箱9底面为支架5。
如图2所示，光电转换装置包括由CMOS器件7与光电电路14为一体的CMOS电路15，经A/D转换电路13接入微机的PC总线；步进电机2经步进电机控制电路16、电路接口17接入微机的并行口。
信号处理装置包括一台微机，其电路接口为微机的并行口，A/D转换电路插入微机的PC总线。
其检测原理是CMOS电路15可以采用惠普公司的CMOS平面成像器件及其一体化光电电路板，被测检测光学镜头11放置在镜头安装套10上端的孔中，镜头安装套10的下端装在平台4的孔中，步进电机2在微机的控制作用下，由步进电机控制电路驱动，经连接套带动传动杆3转动，传动丝杆3经与其相配合的平台4，使平台4在暗箱9的导向槽8中作上下移动，改变被检测光学镜头11与CMOS器件之间的距离，也就改变了镜头的后焦距，在镜头11的上下移动过程中可找到最佳的成像距离后，步进电机2停止转动。其中步进电机可以采用P2H型步进电机及其配套控制电路6410型伺服驱动器，也可使用其他型号。如图3所示，这时光源盒1中的直流恒光源经光栅标板12，形成标准光信号，经被检测光学镜头11变换后形成检测光信号，检测光信号经CMOS电路15转换为电信号，电信号经A/D转换电路13变换为数字信号，数字由微信号机18进行处理，根据这些数据，微机18计算出光学镜头的主要技术参数，包括放大倍率和光学传递函数，并将这些技术参数在显示器19中显示，同时存入硬盘20，这样就实现了对光学镜头技术参数的高精度快速检测。
权利要求1.基于CMOS器件平面成像的光学检测装置，其特征在于它包括机械装置，光电转换装置和信号处理装置1)机械装置包括在暗箱[9]外装有步进电机[2]，步进电机[2]通过连接套与暗箱[9]内的传动丝杆[3]连接，传动丝杆[3]上装有能沿暗箱[9]两侧的导向槽[8]作上下移动的平台[4]，平台[4]下面有CMOS器件[7]，平台[4]孔内装有光学镜头安装套[10]，暗箱[9]外的光学镜头安装套[10]上方装有光栅标板[12]的光源盒[1]；2)光电转换装置包括由CMOS器件[7]与光电电路[14]为一体的CMOS电路[15]，经A/D转换电路[13]接入微机的PC总线；步进电机[2]经步进电机控制电路[16]、电路接口[17]接入微机的并行口；3)信号处理装置包括一台微机，其电路接口为微机的并行口，A/D转换电路插入微机的PC总线。
2.根据权利要求1所述的基于CMOS平面成像的光学检测装置，其特征在于CMOS电路[15]是惠普公司的CMOS平面成像器件及其一体化光电电路板，步进电机[2]是P2H型步进电机及其配套控制电路6410型伺服驱动器；A/D转换电路[13]为研华公司818-HG板；光栅标板[12]为圆形或正方形标准格栅标板。
专利摘要基于CMOS器件平面成像的光学检测装置,步进电机带动暗箱内的传动丝杆转动,带动镜头安装套作上下运动,改变被检测的光学镜头与CMOS器件之间的距离,找到最佳成像距离。直流恒光源经光栅标板形成标准光信号经光学镜头形成检测光信号,经CMOS电路转换为电信号,经A/D转换为数字信号由微机处理,计算出光学镜头的主要技术参数,并可将这些技术参数在显示器上显示的同时存入硬盘。本实用新型测量简便、高效和能实现高精度检测。
文档编号G01N21/84GK2491831SQ00203108
公开日2002年5月15日 申请日期2000年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者鲍立威, 张宇明, 蔡颖, 丁元欣 申请人:鲍立威