(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210602838.2 (22)申请日 2022.05.31 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114697509 A (43)申请公布日 2022.07.01 (73)专利权人 江西联益 光学有限公司 地址 330096 江西省南昌市高新区京东大 道1699号 (72)发明人 胡露　杨宇航　李旦　李长明　 李亮　 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) G01M 11/02(2006.01) (56)对比文件 CN 107607298 A,2018.01.19审查员 张晶 (54)发明名称 一种分体式镜 头的组装方法、 装置及系统 (57)摘要 本发明涉及镜头生产技术领域， 具体涉及到 一种分体式镜头的组装方法、 装置及系统。 组装 方法包括以下步骤： 将经过光轴初步对准后的第 一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中 的预设位置； 编写镜头AA算法程序， 将镜头AA算 法程序写入逆投影MTF检测装置中； 通过写入逆 投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所 述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿。 本 发明的组装 方法可以定向定量的调整各镜组， 并 且通过镜头AA算法程序智能化调整各镜组位姿， 相较于人为手动控制调整， 组装更为精准， 本发 明不仅可以大幅提高分体式镜头的组装良率和 成像质量； 同时还节省了大量的时间成本， 提高 了产线镜 头组装效率。 权利要求书4页 说明书13页 附图3页 CN 114697509 B 2022.09.16 CN 114697509 B 1.一种分体式镜 头的组装方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将经过光轴初步对准后的第 一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置 中的预设位 置； 编写镜头AA算法程序， 将镜 头AA算法程序写入 逆投影MTF检测装置中； 通过逆投影MTF检测装置检测得到所述第一镜组和所述第 二镜组在预设位置处 的调制 传递函数曲线组； 根据所述调制传递函数曲线组， 通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计 算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿； 通过调整所述第 一镜组和所述第 二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置， 依据镜头AA 算法程序的运算定 向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿， 使所述第一镜组 与所述第二镜组达到成像质量最佳的目标相对位姿， 然后对所述第一镜组和所述第二镜组 进行固定； 具体的， AA算法程序包括第二算法， 所述第二算法为运算第一镜组和第二镜组间仅存 在相对倾 斜或相对偏心情况 下的算法； 所述第二 算法的编写过程具体包括： 步骤3.1， 建立至少10个模型的特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递 函数曲线的场曲与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心或倾斜坐标对应关系的偏心或倾 斜数据库； 步骤3.2， 通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组和第二镜组在预设状态时在轴调制传 递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线， 此特定离轴 视场下的特定方向需与步骤3.1建立数据库所使用的离轴视场和方向保持一 致； 步骤3.3， 通过调制 传递函数曲线处理可以获取步骤3.2中至少四条离轴调制传递函数 曲线的场曲； 步骤3.4， 利用特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲 在所有偏心或倾斜数据库中分别搜索出其对应的偏心或倾斜坐标解； 将符合坐标解的数据 表中的网格赋值 为1， 其余位置赋值 为0， 即将模型 数据库转换成含坐标解的0 ‑1数表； 步骤3.5， 将所有属于 同一模型的数据库所搜索出的解的0 ‑1数表进行叠加， 叠加后的 数表命名为分模型叠加表， 则至少有10张分模型叠加表； 对每个分模型叠加表划分若干区 域， 然后按区域进行独立质心求解， 所有求出的质心组成质心群； 然后利用k ‑means聚类算 法将获得的质心群进 行聚类,各聚类中心则为所述第一镜组或第二镜组的偏心或倾斜坐标 的解。 2.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法， 其特征在于： 所述调制传递函数 曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线， 所述调制传递函数曲线组包 括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别测得 的离轴调制传递函数曲线组和 一 个中心视场下测得的在轴调制传递 函数曲线。 3.根据权利要求2所述的一种分体式镜头的组装方法， 其特征在于： 所述逆投影MTF检 测装置包括设置在像面位置的刻 线光罩和设置在物面位置的图像传感器， 所述图像传感器 设置为一个且位置可调或者设置为多个； 检测得到调制传递 函数曲线组的步骤 包括： 控制所述刻线光罩以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动； 所述刻线光权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114697509 B 2罩每移动一个步距后， 通过所述图像传感器测得在轴MT F值， 并在所述至少四个位置处测得 离轴MTF值； 根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、 以及所述在轴MTF值， 生成在轴调制传递函数曲 线； 根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、 以及在每个位置处的离轴MTF值， 生成至少四条 离轴调制传递 函数曲线。 4.根据权利要求1所述的一种分体 式镜头的组装方法， 其特征在于： 所述编写镜头AA算 法程序具体包括： 根据第一镜组、 第二镜组产线的公差实际情况建立模型； 依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的 镜头AA算法数据库集合， 镜头AA算法数据库集合包括多个数据库， 不同的数据库对应的组 装相对位姿关系不同， 组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾 斜； 基于镜头AA算法数据库集合， 编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对 位姿关系的镜 头AA算法程序； 将镜头AA算法程序写入 逆投影MTF检测装置中。 5.根据权利要求4所述的一种分体 式镜头的组装方法， 其特征在于： 建立镜头AA算法数 据库集合具体包括： 在待组装镜 头的各镜片生产时， 获取第一镜组或第二镜组的产线实际公差数据； 利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组或第二镜组 带有公差的镜 头， 其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定； 对生成的带公差镜头进行相关性分析， 挑选出相关性最低的至少10个镜头， 每个镜头 作为一个模型； 利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组或第二镜组在设定偏 心、 倾斜坐标下的在轴调制传递 函数曲线和至少四条离轴调制传递 函数曲线 文本数据； 根据导出的调制传递函数曲线文本数据， 建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场 曲、 峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应 关系的数据库， 得到的若干个数据库构成镜头AA 算法数据库集 合。 6.根据权利要求1所述的一种分体 式镜头的组装方法， 其特征在于： 所述镜头AA算法程 序包括第一算法， 所述第一算法为运算第一镜组与第二镜组间同时存在相对倾斜和相对偏 心情况下的算法。 7.根据权利要求6所述的一种分体 式镜头的组装方法， 其特征在于： 所述依据镜头AA算 法程序的运 算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿的步骤 包括： 步骤1.1， 通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组或第二镜组在预设状态时在轴调制传 递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线， 处理曲线得 到场曲、 峰值和切值， 运行第一算法， 计算出预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的初 始坐标进行相应调整； 步骤1.2， 调整完成后， 再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组或第二镜 组在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线， 判断所 述在轴调制传递 函数曲线和至少四条离轴调制传递 函数曲线的重合度是否 达到预设标准；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114697509 B 3