專利名稱：自由曲面鏡片的檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自由曲面鏡片，具體地說(shuō)，是一種自由曲面鏡片的檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前對(duì)鏡片的檢測(cè)，主要用自動(dòng)焦度計(jì)檢測(cè)，它是眼鏡行業(yè)所必備的儀器之一。自動(dòng)焦度計(jì)通常由光學(xué)系統(tǒng)、精密機(jī)械、光電檢測(cè)器件(通常為CCD傳感器)及電氣控制等部分組成，涉及光、機(jī)、電等方面的知識(shí)。自動(dòng)焦度計(jì)用單點(diǎn)測(cè)量法。它在鏡片的主光軸附近對(duì)稱選取4個(gè)光點(diǎn)，用面陣圖像傳感器，采集4個(gè)光點(diǎn)的圖像，根據(jù)4個(gè)光點(diǎn)的位置計(jì)算出鏡片的頂焦度參數(shù)。單點(diǎn)測(cè)量法能精確給出各點(diǎn)信息，但它只能實(shí)時(shí)測(cè)出鏡片的一個(gè)小區(qū)域中心的屈光度分布信息，不能給出整個(gè)面的頂焦度分布信息，對(duì)于檢測(cè)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片具 有局限性。所謂的自由曲面(FREE-F0RM)技術(shù)即用于非對(duì)稱復(fù)雜光學(xué)設(shè)計(jì)表面加工的技術(shù)。近些年來(lái)，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際高端眼鏡片行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。隨著自由曲面鏡片的廣泛應(yīng)用，其相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)也在不斷發(fā)展。由于自由曲面鏡片的屈光度在整個(gè)表面范圍內(nèi)都不相同，且其面形是一種非軸對(duì)稱的回轉(zhuǎn)面，因此僅測(cè)量少數(shù)的點(diǎn)或母線對(duì)于評(píng)價(jià)自由曲面鏡片的整個(gè)面形是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此已知的用自動(dòng)焦度計(jì)單點(diǎn)測(cè)量法檢測(cè)自由曲面鏡片的整個(gè)面形存在著上述種種不便和問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提出一種對(duì)所有通光口徑的頂焦度進(jìn)行檢測(cè)的自由曲面鏡片的檢測(cè)方法。本發(fā)明的另一目的，在于提出一種對(duì)所有通光口徑的頂焦度進(jìn)行檢測(cè)的自由曲面鏡片的檢測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種自由曲面鏡片的檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟
a、選取三條測(cè)試光線
首先考慮待測(cè)鏡片的近軸光線，在所述待測(cè)試鏡片的通光孔徑的平行光束中選取三條測(cè)試光線為一個(gè)測(cè)試單元，其中光線I通過(guò)待測(cè)試鏡片的光心0，使放入待測(cè)試鏡片前后光線I在面陣圖像傳感器上形成的光斑位置不變；
b、放入待測(cè)試鏡片
在光路中放入待測(cè)試鏡片之前，入射光線2和3在面陣圖像傳感器上形成的光斑位置分布為B和C ;放入待測(cè)鏡片之后，光線發(fā)生偏折，光斑位置分別移動(dòng)到B'和C'兩點(diǎn)；
C、測(cè)出待測(cè)試鏡片的頂焦度
根據(jù)所述B'和C'光斑移動(dòng)情況分別測(cè)出待測(cè)試鏡片上對(duì)應(yīng)點(diǎn)D和E處的頂焦度；d、通過(guò)面陣圖像傳感器接收后進(jìn)光點(diǎn)矩陣解碼器分析處理器分析計(jì)算和存儲(chǔ)待測(cè)試鏡片的參數(shù)，包括
(1)用下式計(jì)算球光度
權(quán)利要求
1.一種自由曲面鏡片的檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟 a、選取三條測(cè)試光線 首先考慮待測(cè)鏡片的近軸光線，在所述待測(cè)試鏡片的通光孔徑的平行光束中選取三條測(cè)試光線為一個(gè)測(cè)試單元，其中光線I通過(guò)待測(cè)試鏡片的光心O，使放入待測(cè)試鏡片前后光線I在面陣圖像傳感器上形成的光斑位置不變； b、放入待測(cè)試鏡片 在光路中放入待測(cè)試鏡片之前，入射光線2和3在面陣圖像傳感器上形成的光斑位置分布為B和C ;放入待測(cè)鏡片之后，光線發(fā)生偏折，光斑位置分別移動(dòng)到B'和C'兩點(diǎn)； C、測(cè)出待測(cè)試鏡片的頂焦度 根據(jù)所述B'和C'光斑移動(dòng)情況分別測(cè)出待測(cè)試鏡片上對(duì)應(yīng)點(diǎn)D和E處的頂焦度； d、通過(guò)面陣圖像傳感器接收后進(jìn)光點(diǎn)矩陣解碼器分析處理器分析計(jì)算和存儲(chǔ)待測(cè)試鏡片的參數(shù)，包括 (1)用下式計(jì)算球光度
2.如權(quán)利要求I所述的自由曲面鏡片的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟a中，還包括在所述待測(cè)試鏡片的主光軸附近設(shè)置成像采集光路，使產(chǎn)生的光點(diǎn)矩陣圖的變化包容不同待測(cè)試鏡片的頂焦度參數(shù)。
3.如權(quán)利要求I所述的自由曲面鏡片的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟b中，還包括設(shè)置光點(diǎn)矩陣解碼器分析處理器，計(jì)算待測(cè)試鏡片的頂焦度參數(shù)。
4.一種自由曲面鏡片的檢測(cè)裝置，包括光源發(fā)生器，透鏡組，光點(diǎn)矩陣編碼器和面陣圖像傳感器，其特征在于 所述平行光源發(fā)生器(1)，包括光源和沿著投射光路引導(dǎo)來(lái)自所述光源的投射光的投射光學(xué)系統(tǒng)，發(fā)生單色光； 所述透鏡組(2)，位于所述投射光路中，使入射單色光束經(jīng)其擴(kuò)束變?yōu)橹链郎y(cè)試鏡片(4)的通光孔徑的平行光束； 所述光點(diǎn)矩陣編碼器(3)，設(shè)置在所述透鏡組(2)和待測(cè)試鏡片(4)之間，在鏡片的主光軸附近對(duì)稱選取4個(gè)光點(diǎn)的基礎(chǔ)上，且在對(duì)稱外延選取多組光點(diǎn)，使光點(diǎn)覆蓋待測(cè)試鏡片(4)漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼鏡鏡片的所有通光口徑，并根據(jù)自由曲面眼鏡鏡片的分布規(guī)律排列光點(diǎn)矩陣； 所述待測(cè)試鏡片(4)，為自由曲面鏡片，設(shè)置在光點(diǎn)矩陣編碼器(3)后方的投射光路中；所述面陣圖像傳感器(5)，為500萬(wàn)以上像素面陣圖像傳感器，設(shè)置在待測(cè)試鏡片(4)后方的投射光路中接收光點(diǎn)矩陣編碼器(3)發(fā)生的包含自由曲面眼鏡鏡片的頂焦度參數(shù)的光點(diǎn)矩陣圖。
5.如權(quán)利要求4所述的自由曲面鏡片的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述透鏡組是準(zhǔn)直鏡。
6.如權(quán)利要求4所述的自由曲面鏡片的檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述待測(cè)試鏡片(4)的主光軸附近設(shè)置成像采集光路，使產(chǎn)生的光點(diǎn)矩陣圖的變化包容不同自由曲面眼鏡鏡片的頂焦度參數(shù)。
7.如權(quán)利要求4所述的自由曲面鏡片的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述面陣圖像傳感器(5)設(shè)有光點(diǎn)矩陣解碼器分析處理器，計(jì)算漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼鏡鏡片的頂焦度參數(shù)。
全文摘要
一種自由曲面鏡片的檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟a、在所述待測(cè)試鏡片的通光孔徑的平行光束中選取三條測(cè)試光線，b、放入待測(cè)試鏡片，c、測(cè)出待測(cè)試鏡片的頂焦度和d、計(jì)算和存儲(chǔ)待測(cè)試鏡片的參數(shù)，包括計(jì)算球鏡度和計(jì)算散光度。本發(fā)明的自由曲面鏡片的檢測(cè)方法和裝置具有檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)緊湊，檢測(cè)步驟設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單和能檢測(cè)自由曲面鏡片的整個(gè)面形的頂焦度分布信息的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102928196SQ20111022850
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者姜現(xiàn)坡, 郭赟甲, 董建華, 姜冠祥 申請(qǐng)人:上海雄博精密儀器股份有限公司