[發(fā)明專利]自由曲面鏡片的檢測方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110228502.6
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102928196A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 姜現(xiàn)坡;郭赟甲;董建華;姜冠祥
• 申請（專利權(quán)）人: 上海雄博精密儀器股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31216
• 代理人: 張榮義

技術領域

本發(fā)明涉及一種自由曲面鏡片，具體地說，是一種自由曲面鏡片的檢測方法和裝置。?

背景技術

目前對鏡片的檢測，主要用自動焦度計檢測，它是眼鏡行業(yè)所必備的儀器之一。自動焦度計通常由光學系統(tǒng)、精密機械、光電檢測器件（通常為CCD傳感器）及電氣控制等部分組成，涉及光、機、電等方面的知識。自動焦度計用單點測量法。它在鏡片的主光軸附近對稱選取４個光點，用面陣圖像傳感器，采集４個光點的圖像，根據(jù)４個光點的位置計算出鏡片的頂焦度參數(shù)。單點測量法能精確給出各點信息，但它只能實時測出鏡片的一個小區(qū)域中心的屈光度分布信息，不能給出整個面的頂焦度分布信息，對于檢測漸進多焦點鏡片具有局限性。?

所謂的自由曲面（FREE-FORM）技術即用于非對稱復雜光學設計表面加工的技術。近些年來，此項技術已經(jīng)在國際高端眼鏡片行業(yè)得到較為廣泛的應用。隨著自由曲面鏡片的廣泛應用，其相應的檢測技術也在不斷發(fā)展。由于自由曲面鏡片的屈光度在整個表面范圍內(nèi)都不相同，且其面形是一種非軸對稱的回轉(zhuǎn)面，因此僅測量少數(shù)的點或母線對于評價自由曲面鏡片的整個面形是遠遠不夠的。?

因此已知的用自動焦度計單點測量法檢測自由曲面鏡片的整個面形存在著上述種種不便和問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提出一種對所有通光口徑的頂焦度進行檢測的自由曲面鏡片的檢測方法。?

本發(fā)明的另一目的，在于提出一種對所有通光口徑的頂焦度進行檢測的自由曲面鏡片的檢測裝置。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是：?

一種自由曲面鏡片的檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

a、選取三條測試光線

首先考慮待測鏡片的近軸光線，在所述待測試鏡片的通光孔徑的平行光束中選取三條測試光線為一個測試單元，其中光線1通過待測試鏡片的光心O，使放入待測試鏡片前后光線1在面陣圖像傳感器上形成的光斑位置不變；

b、放入待測試鏡片

在光路中放入待測試鏡片之前，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；放入待測鏡片之后，光線發(fā)生偏折，光斑位置分別移動到B′和C′兩點；

c、測出待測試鏡片的頂焦度

根據(jù)所述B′和C′光斑移動情況分別測出待測試鏡片上對應點D和E處的頂焦度；

d、通過面陣圖像傳感器接收后進光點矩陣解碼器分析處理器分析計算和存儲待測試鏡片的參數(shù)，包括：

（1）用下式計算球光度

式中：TA為放入待測鏡片前后光線2在面陣圖像傳感器上的偏移量，S為入射光線2在待測鏡片上的入射點D與光心O的相對距離，d為待測鏡片與面陣圖像傳感器之間距離，f_D為頂焦度，F(xiàn)為焦距；

（2）用下式計算散光度

S=A-B，ADS/BDC×Φ，其中，A為球光度，B為散光度，O為散光鏡片的光心，Φ為散光鏡片的軸位。

本發(fā)明的自由曲面鏡片的檢測方法還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。?

前述的方法，其中所述步驟a中，還包括在所述待測試鏡片的成像采集光路，使產(chǎn)生的光點矩陣圖的變化包容不同待測試鏡片的頂焦度參數(shù)。?

前述的方法，其中所述步驟b中，還包括設置光點矩陣解碼器分析處理器，計算待測試鏡片的頂焦度參數(shù)。?

一種自由曲面鏡片的檢測裝置，包括光源發(fā)生器，透鏡組，光點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，包括光源和沿著投射光路引導來自所述光源的投射光的投射光學系統(tǒng)，發(fā)生單色光；

所述準直鏡，為一透鏡組，位于所述投射光路中，使入射單色光束經(jīng)其擴束變?yōu)橹链郎y試鏡片的通光孔徑的平行光束；

所述光點矩陣編碼器，設置在所述準直鏡和待測試鏡片之間，在鏡片的主光軸附近對稱選取４個光點的基礎上，且在對稱外延選取多組光點，使光點覆蓋待測試鏡片漸進多焦點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)律排列光點矩陣；

所述待測試鏡片，為自由曲面鏡片，設置在光點矩陣編碼器后方的投射光路中；

所述面陣圖像傳感器，為高像素面陣圖像傳感器，選取500萬以上高像素的，設置在待測試鏡片后方的投射光路中接收光點矩陣編碼器發(fā)生的包含自由曲面眼鏡鏡片的頂焦度參數(shù)的光點矩陣圖。

本發(fā)明的自由曲面鏡片的檢測裝置還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。?

前述的裝置，其中所述透鏡組是準直鏡。?