[go: up one dir, main page]

CN113008528B - 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法 - Google Patents

基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113008528B
CN113008528B CN202110257741.8A CN202110257741A CN113008528B CN 113008528 B CN113008528 B CN 113008528B CN 202110257741 A CN202110257741 A CN 202110257741A CN 113008528 B CN113008528 B CN 113008528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
measured
point
reference point
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110257741.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113008528A (zh
Inventor
宫继全
付瑶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Jian Optical Technology Co ltd
Original Assignee
Dalian Jian Optical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Jian Optical Technology Co ltd filed Critical Dalian Jian Optical Technology Co ltd
Priority to CN202110257741.8A priority Critical patent/CN113008528B/zh
Publication of CN113008528A publication Critical patent/CN113008528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113008528B publication Critical patent/CN113008528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • G01M11/0207Details of measuring devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

本发明涉及眼镜焦度测量技术领域,提供一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,包括:步骤一,校准测量;步骤二,待测镜片测量;步骤三,判断待测点位置的棱镜度是否为零;步骤四,计算焦度值;步骤五,上位机结合待测点周边一周所有对称特征辅助的参考点,其它任意二个参考点位置信息,计算出待测镜片上待测点的其它焦度值;上位机通过镜片上待测点的多个焦度值,计算出该点的球镜度值和柱镜度值;步骤六,按照步骤三至步骤五的方法,分别计算其它待测点的焦度值,得出当前待测眼镜片的各个点的焦度值和棱镜度值。本发明能够准确测量出镜片的多项参数。

Description

基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法
技术领域
本发明涉及眼镜焦度测量技术领域,尤其涉及一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法。
背景技术
目前的眼镜片分为球面镜片、非球面镜片、渐近片等多种镜片,在镜片状态和眼镜状态下,仍然采用传统的顶焦度计,进行局部各位置单点测量、人工取点测量。人为测量过程中,取点位置、放置角度、取点标记等因素,均不同程度影响测量结果。这种测量方式,对非球面镜片、渐近片的测量,影响尤为明显。
传统顶焦度计的原理,无论采用FOT方式设计还是IOT方式设计,镜片测量时,如图1所示,均需要镜片待测点a局部,垂直于焦度计的支座,且顶在支座上,为此,这种测量的焦度值行业称为顶焦度值。这种测量方式,采用待测点作为中心光轴点,周边几个点作为参考汇聚光线,利用图1中的相关参数,通过以下公式计算测量点焦度值:
D=1/f=(h-h′)/[xh+x′(h-h′)]
而这种测量方式,与人在使用眼镜时的状态并不符合,不能直观反映出非球面镜片达到人眼眼球视网膜状态下的度数情况;而且因为是单点测量,更不能精确分析出渐近片的视远到视近区的通道宽度、通道上度数变化情况。
在传统光学镜片行业,自由曲面镜片在设计和加工后,采用全局测量,计算各个点焦距情况,但是计算焦距的方法,如图2所示,均采用了镜片中心点作为基准光轴点,待测点焦距值,均是通过待测点的光线和中心点的光线交点,计算的焦距。这种测量方式,可以精准的检测非球面加工情况,但并不能体现镜片真正使用场景,尤其是对于眼镜来说,非球面的自由曲面状况,并不完全符合人眼实际焦度情况。
除了结构上和计算焦距方法外,传统的眼镜片焦度计、光学镜片焦距测量设备,大多采用单色激光,进而实现单一稳定波长光源,这种光源检测的焦距,也会引入其它波长使用时的焦距误差。尤其是对眼镜片的树脂镜片和玻璃镜片检测对比看,单色激光光源,不能体现树脂镜片生产中内部应力造成双折射现象的焦距变化。
随着眼镜行业非球面镜片、渐近片的普及,急需设计一种能够符合人眼人体工程学,并能够自动识别镜片类型并精确计算众多参数的多点焦度计,来提升整体眼镜行业发展。
发明内容
本发明主要解决现有技术的传统焦度计的测量范围小、顶焦度值基于测量点光轴计算参数的局限性的技术问题,也解决传统光学镜片计算焦距时,采用中心光轴光线和待测点光线交点位置计算焦距的方法,不能体现镜片真正使用场景的技术问题,提出一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,能够模拟眼球视网膜成像时,视网膜各个点,基于中心光轴,但各个区域分别计算独立焦距的方法,准确测量出镜片的多项参数和多点参数,进而自动识别镜片类型。
本发明提供了一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,包括以下过程:
步骤一,校准测量:在镜头3的一侧配置自然光光源1,另一侧配置CCD相机4;在自然光光源1上选取参考点a0,并在参考点a0临近位置选取两个辅助参考点,分别表示为第一辅助参考点b和第二辅助参考点c;CCD相机4采集第一辅助参考点b和第二辅助参考点c形成的图像;
步骤二,待测镜片测量:将待测镜片2放置在自然光光源1和镜头3之间,所述自然光光源1带有各个发光点的光位置信息,经过待测镜片2,并通过镜头3达到CCD相机4上,这时的特征光位置信息,经过光路转换,位置特征会随着待测镜片2的参数而变化;CCD相机4采集并向上位机上传携带镜片参数的数据;
步骤三,判断待测点位置的棱镜度是否为零:上位机结合参考点a0在插入待测镜片2后,在CCD相机4上位置变化情况,计算待测点的棱镜度,并给出待测镜片2上棱镜度为零的位置;
步骤四,计算焦度值:上位机结合参考点和第一辅助参考点和第二辅助参考点的位置信息,计算出待测镜片2上待测点的焦度值;
步骤五,上位机结合待测点周边一周所有对称特征辅助的参考点,其它任意二个参考点位置信息,计算出待测镜片2上待测点的其它焦度值;上位机通过镜片2上待测点的多个焦度值,计算出该点的球镜度值和柱镜度值;
步骤六,按照步骤三至步骤五的方法,分别计算其它待测点的焦度值,得出当前待测眼镜片的各个点的焦度值和棱镜度值。
进一步的,在步骤三中,判断待测镜片2上待测点a1对应位置的棱镜度是否为零的过程如下:
放置待测镜片2后,如果参考点a0和采集点a2点无变化,说明待测点a1点位置眼镜片的棱镜度为零,如果其它点也无变化,说明待测镜片2整体为无度数的镜片;
放置待测镜片2后,如果参考点a0在CCD相机4上位置有变化,说明对应的待测镜片2位置不是棱镜度为零点。
进一步的,在步骤四中,按照以下方法计算出待测镜片2上待测点的焦度值:
在无待测镜片2时,光路几何关系如下:
h’/h0=f0/(x’+x)
其中,h0表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c之间的距离;h’表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c投射到CCD相机4上的距离;f0表示镜头3的焦距;x表示自然光光源1与待测镜片2之间的距离;x’表示待测镜片(2)与镜头3之间的距离;
有待测镜片2后,待测镜片2与镜头3形成双镜片组合,h表示放置待测镜片2之后的第三辅助参考点b’和第四辅助参考点c’之间的距离;
根据已知的光学系统中焦距的计算公式f=f1*f2/(f1+f2-d);d表示待测镜片2与镜头3之间的距离,取距离x’;f表示镜头3和待测镜片2上待测点a0综合焦距与CCD相机4之间的距离;f1表示镜头3的焦距,即镜头3焦距f0;f2表示待测镜片2上待测点a1的焦距;
参数带入后,推导出:
f=f0*f2/(f0+f2-x’) (s1)
进而得到如下光路几何关系:
f/(x+x’+f0-f)=h’/h;
推导出:
f=h’*(x+x’+f0)/(h+h’); (s2)
通过以上s1、s2二个公式相等,可以得到待测镜片2上待测点a1的焦距f2;
利用以下公式得到待测点a1的焦度D:
D=1/f2=(f0*h-x*h’-x’*h’)/[f0*h’*(x+x’+f0)-x’*h’*(x+x’+f0)]。
进一步的,在步骤五中,还包括:
如果围绕待测点a1,计算待测点a1一周参考点的焦距值,可以得出多个a1点焦度值,通过取最大和最小差值,可得出当前测试点的柱镜度值;而最小值即是当前测试点的球镜度值;球镜度值为正值,说明待测镜片为老花镜,结果为负值,说明待测镜片为近视镜片;
如果通过上位机,统计各点焦度差异性和规律,则可计算待测镜片2的镜片类型和渐进片渐进度数等参数。
进一步的,在步骤五中,还包括:
在计算各点焦度后,通过上位机整合各点参数值汇总在一起,进行对待测镜片均匀性的质量分析功能,镜片加工线性的功能。
进一步的,所述自然光光源包括但不限于:液晶屏显示的标准图形、液晶屏显示的条纹光、面光源覆盖带特征的图形图像、莫尔条纹光。
本发明提供的一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明光学结果简单,结构紧凑,将原来的复杂的光学设计,简化为多种只要有多点标准图像的自然光光源,光学设计符合实际使用场景,真实再现镜片参数;采用单CCD和镜头适用眼镜片检测,也可采用双CCD和镜头适用于眼镜成品检测,为此设备成本大大降低。
2、设备计算原理上,拟合人眼结构工程学,参数更科学合理,在非球面镜片检测结果对比看,更符合设计值;多点计算的值属于分别独立计算、互相无干扰,结果更稳定、眼镜参数面形更直观;光学计算方式,保证了在计算时,中心与边缘厚度不均匀等收差影响,直观独立计算镜片某点的参数。
3、本发明能满足从-15D到+15D眼镜范围的检测,精度达到0.01D。测量方式保证了大检查范围,可检测范围80mm直径范围,且保证范围内多点独立计算。
4、本发明在非球面镜片参数分布检测中,镜片上多点参数对比,与传统顶焦度相比,中心值吻合度高度一致,离心后差异明显,非球面镜片在基于本专利视场原理检测下,镜片四周与中心基本参数一致,体现了非球面镜片佩戴舒适的科学解释。
5、本发明剔除了原有技术必须在棱镜度为零的位置,进行测量和计算瞳距瞳高的方法,镜片或眼镜随机放置下,也能精确反应镜片参数。本发明多点计算的值属于分别独立计算、互相无干扰,结果更稳定、眼镜参数面形更直观。
6、本发明采用的自然光光源,检测的焦度,与传统焦度计对比,对于玻璃镜片检测结果吻合,对树脂镜片检测结果有差异,能体现树脂镜片双折射现象造成焦度差异性。在树脂镜片和玻璃镜片对应折射率差异性上,更科学的体现焦度变化。大大促进了眼镜行业的科学检测方式和行业规范发展。
附图说明
图1为传统焦度计测量方式原理图;
图2为传统光学镜片测量焦距计算方法原理图;
图3为本发明中基于眼视场焦度计光学原理图;
图4为本发明焦度计算参数图;
图5为本发明加入待测镜片光路综合焦距示意图;
图6为本发明加入待测镜片光源在CCD上位置点变化结果图;
图7为本发明测量渐近片结果自动分析示意图;
图8为本发明眼镜中心点计算原理示意图;
图9为本发明待测样本为单光球面带散光镜片的焦度分布图;
图10为本发明的待测样本为单光非球面镜片焦度分布图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
本实施例提供一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,包括以下过程:
如图3所示,步骤一,校准测量:在镜头3的一侧配置自然光光源1,另一侧配置CCD相机4;在自然光光源1上选取参考点a0,并在参考点a0临近位置选取两个辅助参考点,分别表示为第一辅助参考点b和第二辅助参考点c;CCD相机4采集第一辅助参考点b和第二辅助参考点c形成的图像。
本步骤中,上位机采用如图4所示的光路中参数并结合参考点a0、第一辅助参考点b和第二辅助参考点c的位置信息。在本实施例中,自然光光源1、待测镜片2、镜头3、CCD相机4可以通过现有的支撑结构进行固定支撑。本发明的自然光光源是带有特征点的自然光光源,包括但不限于:液晶屏显示的标准图形、液晶屏显示的条纹光、面光源覆盖带特征的图形图像、莫尔条纹光等应用于本结构中,也可以是拟合干涉条纹、带像差的波前信息光、相位条纹等特征性光源。
步骤二,待测镜片测量:将待测镜片2放置在自然光光源1和镜头3之间,所述自然光光源1带有各个发光点的光位置信息,经过待测镜片2,并通过镜头3达到CCD相机4上,这时的特征光位置信息,经过光路转换,位置特征会随着待测镜片2的参数而变化。CCD相机4采集并向上位机上传携带镜片参数的位置数据。
本发明基于眼视场原理,光学原理如图3所示,该光学结构中,自然光光源1对应被视物体5,待测镜片2对应眼镜片6或眼镜,镜头3对应瞳孔7,CCD相机4对应视网膜8。上位机采用如图4所示的光路中参数。
步骤三,判断待测点位置的棱镜度是否为零:上位机结合参考点a0在插入待测镜片2后,在CCD相机4上位置变化情况,计算待测点的棱镜度,并给出待测镜片2上棱镜度为零的位置。
本发明采用忽略中心光轴独立计算方式,拟合视网膜上的视场,单独计算每个点独立坐标位置和畸变大小,反推镜片参数信息。
本发明采用图3所示光学结构和图4相关参数,在计算每个点焦距时,均是根据中心光轴垂直参数,在未放置待测镜片2时,采集CCD相机4上,对应采集点a2点像素对应自然光光源1的参考点a0,自然光光源1上第一辅助参考点b和第二辅助参考点c之间的距离h0对应该两点在CCD相机4的上距离h’;放置镜片后,如图5所示,采集的是待测镜片2的待测点a1和对应自然光光源1上参考点a0’点后,而自然光光源1位置对应的是折射后的第三辅助参考点b’和第四辅助参考点c’点,CCD相机4上对应的h’高度对应了光源高度变成h。
采用光源自带的特征点位置信息。判断待测镜片2上待测点a1对应位置的棱镜度是否为零的过程如下:
放置待测镜片2后,如果参考点a0和采集点a2点无变化,说明待测点a1点位置眼镜片的棱镜度为零,如果其它点也无变化,说明待测镜片2整体为无度数的镜片;放置待测镜片2后,如果参考点a0在CCD相机4上位置有变化,说明对应的待测镜片2位置不是棱镜度为零点。
步骤四,计算焦度值:上位机结合参考点和第一辅助参考点和第二辅助参考点的位置信息,计算出待测镜片2上待测点的焦度值。
在本实施例中,对于棱镜度不为零的情况,插入待测镜片2前后,CCD相机4采集到的各个辅助参考点变化情况,如图6所示,整体图片各个位置,均会根据插入待测镜片2的焦度变化,而位置进行变化。
本步骤基于眼视场原理的焦度计,采用基于光轴基准下,各待测点参考周边光线计算焦点,进而自动识别镜片类型的多点焦度测量方法。
为了计算插入光学系统中眼镜片的度数值,在无待测镜片2时,如图4:光路几何关系如下:
h’/h0=f0/(x’+x)
其中,h0表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c之间的距离;h’表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c投射到CCD相机4上的距离;f0表示镜头3的焦距;x表示自然光光源1与待测镜片2之间的距离(此时无待测镜片2,待测镜片2的安装定位的距离值设定好);x’表示待测镜片2与镜头3之间的距离;
有待测镜片2后,如图5所示,待测镜片2与镜头3形成双镜片组合,h表示放置待测镜片2之后的第三辅助参考点b’和第四辅助参考点c’之间的距离。由已知的光学系统中焦距的计算公式f=f1*f2/(f1+f2-d);在本实施例中,d表示待测镜片2与镜头3之间的距离,取距离x’;f表示镜头3和待测镜片2上待测点a0综合焦距与CCD相机4之间的距离;f1表示镜头3的焦距,即镜头3焦距f0;f2表示待测镜片2上待测点a1的焦距;
为此:如图5中参数带入后,f=f=f1*f2/(f1+f2-d)
推导出:
f=f0*f2/(f0+f2-x’) (s1)
进而得到如下光路几何关系(如图5所示):
f/(x+x’+f0-f)=h’/h;
推导出:
f=h’*(x+x’+f0)/(h+h’); (s2)
通过以上(s1)、(s2)二个公式相等,可以得到待测镜片2上待测点a1的焦距f2。
利用以下公式得到待测点a1的焦度D:
D=1/f2=(f0*h-x*h’-x’*h’)/[f0*h’*(x+x’+f0)-x’*h’*(x+x’+f0)]
步骤五,上位机结合待测点周边一周所有对称特征辅助的参考点,其它任意二个参考点位置信息,计算出待测镜片2上待测点的其它焦度值;上位机通过镜片2上待测点的多个焦度值,计算出该点的球镜度值和柱镜度值。
具体的,如果围绕待测点a1,计算待测点a1一周参考点的焦距值,可以得出多个待测点a1焦度值,通过取最大和最小差值,可得出当前测试点a1的柱镜度值(散光值);而最小值即是当前测试点的球镜度值。球镜度值为正值,说明待测镜片为老花镜,结果为负值,说明待测镜片为近视镜片。
如果通过上位机,统计各点焦度差异性和规律,则可计算待测镜片2的镜片类型和渐进片渐进度数等参数。在计算各点焦度后,通过上位机整合各点参数值汇总在一起,进行对待测镜片均匀性的质量分析功能,镜片加工线性的功能。
步骤六,按照步骤三至步骤五的方法,分别计算其它待测点的焦度值,得出当前待测眼镜片的各个点的焦度值和棱镜度值。
本发明在多点焦度独立计算基础上,依据眼镜片设计原理和国家眼镜标准,自动识别镜片种类。自动计算镜片上每个点的棱镜度,过程如下:
如图7所示,利用CCD相机4,采集到多个自然光光源1上的点,加入待测镜片2后,CCD相机4上采集到自然光光源1上各点,位置有变化,图7中a4-a7的变化量,即可算出参考点a0相对变化位置距离,这个相对值在眼镜国标里定义为棱镜度值。
自动计算镜片光学中心点坐标时,取CCD相机4上采集的各个点坐标与无待测镜片2初始系统状态对比,参考点a0点坐标无变化,即是光学镜片中心。如果有镜片,多个点坐标无变化,说明该镜片为无度数镜片。
重复步骤三至五,在计算待测镜片2各个点镜片参数时,如图8所示,将各个点的球镜度数和柱镜度数值,图表化汇总显示,图8右侧上面是球镜度图表,右侧下面图是柱镜度图表,取图表垂直中心线上各点值做折线图(图8左侧图表),如果镜片上下位置焦度D大于25度时,根据国标标准,此种镜片时渐进眼镜片;如果围绕光轴中心,四周程环状度数排布时(如图9所示),说明待测镜片为环焦镜片或球面镜片;如果镜片各个点度数相当(小于10度),即可判断为非球面镜片。以上计算方式,为眼镜片检测,提供了更加科学的方法。
本发明基于眼球视场结构原理设计、眼球视场相对眼镜片位置和角度一致原理,进行光路设计、结构设计,并且在软件算法上,拟合视网膜各点位置角度,模拟人的眼球视场状态下,依托综合中心光轴线、独立计算眼镜片每个点焦度值,并且根据镜片上多点焦度分布规则,判断镜片的类型,进而准确测量出镜片的多项参数。
下面对本实施例进行举例说明:
例一,单光普通球面带散光镜片,设计中,表面R值一定,从中心到四周无变化的镜片,这种镜片进行多点焦度测试,传统焦度计,各个位置因厚度不同,各点棱镜度不同,但焦距不变,即各点的球光和散光值相同,得到各点焦度一致的结果。
采用眼视场原理进行计算,计算的多点结果,汇集在一张图中呈现,图10可以看出,各个结果呈现不同的焦度值,球光和散光值均呈现变化趋势。
例二,单光非球面无散光镜片,这种镜片设计和加工时,从中心到四周,曲率半径R逐渐变化。如果多点焦度测试,传统焦度计,各个点棱镜度不同,从内到外,球光值逐渐减少,散光值逐渐增加,得到各点焦度完全不同的结果。
采用眼视场原理进行计算,计算的多点结果,汇集在一张图中呈现,图9可以看出,各个结果呈现基本相同的焦度值,球镜度和散光值没有明显变化。
而图8右侧二个图,则呈现的是渐进片的结果分布图,从上到下,球镜度逐渐增加,中心轴线上,柱镜度值基本不变化,左下角和右下角畸变区,柱镜度值变化较大。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,其特征在于,包括以下过程:
步骤一,校准测量:在镜头(3)的一侧配置自然光光源(1),另一侧配置CCD相机(4);在自然光光源(1)上选取参考点a0,并在参考点a0临近位置选取两个辅助参考点,分别表示为第一辅助参考点b和第二辅助参考点c;CCD相机(4)采集第一辅助参考点b和第二辅助参考点c形成的图像;
步骤二,待测镜片测量:将待测镜片(2)放置在自然光光源(1)和镜头(3)之间,所述自然光光源(1)带有各个发光点的光位置信息,经过待测镜片(2),并通过镜头(3)达到CCD相机(4)上,这时的特征光位置信息,经过光路转换,位置特征会随着待测镜片(2)的参数而变化;CCD相机(4)采集并向上位机上传携带镜片参数的数据;
步骤三,判断待测点位置的棱镜度是否为零:上位机结合参考点a0在插入待测镜片(2)后,在CCD相机(4)上位置变化情况,计算待测点的棱镜度,并给出待测镜片(2)上棱镜度为零的位置;
步骤四,计算焦度值:上位机结合参考点和第一辅助参考点和第二辅助参考点的位置信息,计算出待测镜片(2)上待测点的焦度值;在步骤四中,按照以下方法计算出待测镜片(2)上待测点的焦度值:
在无待测镜片(2)时,光路几何关系如下:
h’/h0=f0/(x’+x)
其中,h0表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c之间的距离;h’表示第一辅助参考点b和第二辅助参考点c投射到CCD相机(4)上的距离;f0表示镜头(3)的焦距;x表示自然光光源(1)与待测镜片(2)之间的距离;x’表示待测镜片(2)与镜头(3)之间的距离;
有待测镜片(2)后,待测镜片(2)与镜头(3)形成双镜片组合,h表示放置待测镜片(2)之后的第三辅助参考点b’和第四辅助参考点c’之间的距离;
根据已知的光学系统中焦距的计算公式f=f1*f2/(f1+f2-d);d表示待测镜片(2)与镜头(3)之间的距离,取距离x’;f表示镜头(3)和待测镜片(2)上待测点a0综合焦距与CCD相机(4)之间的距离;f1表示镜头(3)的焦距,即镜头(3)焦距f0;f2表示待测镜片(2)上待测点a1的焦距;
参数带入后,推导出:
f=f0*f2/(f0+f2-x’); (s1)
进而得到如下光路几何关系:
f/(x+x’+f0-f)=h’/h;
推导出:
f=h’*(x+x’+f0)/(h+h’); (s2)
通过以上(s1)、(s2)二个公式相等,可以得到待测镜片(2)上待测点a1的焦距f2;
利用以下公式得到待测点a1的焦度D:
D=1/f2=(f0*h-x*h’-x’*h’)/[f0*h’*(x+x’+f0)-x’*h’*(x+x’+f0)];
步骤五,上位机结合待测点周边一周所有对称特征辅助的参考点,其它任意二个参考点位置信息,计算出待测镜片(2)上待测点的其它焦度值;上位机通过镜片(2)上待测点的多个焦度值,计算出该点的球镜度值和柱镜度值;
步骤六,按照步骤三至步骤五的方法,分别计算其它待测点的焦度值,得出当前待测眼镜片的各个点的焦度值和棱镜度值。
2.根据权利要求1所述的基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,其特征在于,在步骤三中,判断待测镜片(2)上待测点a1对应位置的棱镜度是否为零的过程如下:
放置待测镜片(2)后,如果参考点a0和采集点a2点无变化,说明待测点a1点位置眼镜片的棱镜度为零,如果其它点也无变化,说明待测镜片(2)整体为无度数的镜片;
放置待测镜片(2)后,如果参考点a0在CCD相机(4)上位置有变化,说明对应的待测镜片(2)位置不是棱镜度为零点。
3.根据权利要求1所述的基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,其特征在于,在步骤五中,还包括:
如果围绕待测点a1,计算待测点a1一周参考点的焦距值,可以得出多个a1点焦度值,通过取最大和最小差值,可得出当前测试点的柱镜度值;而最小值即是当前测试点的球镜度值;球镜度值为正值,说明待测镜片为老花镜,结果为负值,说明待测镜片为近视镜片;
如果通过上位机,统计各点焦度差异性和规律,则可计算待测镜片(2)的镜片类型和渐进片渐进度数等参数。
4.根据权利要求3所述基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,其特征在于,在步骤五中,还包括:
在计算各点焦度后,通过上位机整合各点参数值汇总在一起,进行对待测镜片均匀性的质量分析功能,镜片加工线性的功能。
5.根据权利要求1所述基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法,其特征在于,所述自然光光源包括但不限于:液晶屏显示的标准图形、液晶屏显示的条纹光、面光源覆盖带特征的图形图像、莫尔条纹光。
CN202110257741.8A 2021-03-10 2021-03-10 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法 Active CN113008528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110257741.8A CN113008528B (zh) 2021-03-10 2021-03-10 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110257741.8A CN113008528B (zh) 2021-03-10 2021-03-10 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113008528A CN113008528A (zh) 2021-06-22
CN113008528B true CN113008528B (zh) 2022-07-29

Family

ID=76403467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110257741.8A Active CN113008528B (zh) 2021-03-10 2021-03-10 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113008528B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055022A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Hoya Corp 累進屈折力レンズの光学性能評価方法
CN102928196A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 上海雄博精密仪器股份有限公司 自由曲面镜片的检测方法和装置
CN105865755A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 东南大学 一种模拟人眼结构的显示器件测量装置及测量方法
CN107132030A (zh) * 2017-07-17 2017-09-05 大连鉴影光学科技有限公司 一种新型镜片焦距检测方法及装置
CN108204889A (zh) * 2017-12-27 2018-06-26 大连鉴影光学科技有限公司 一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置
CN108225737A (zh) * 2017-12-06 2018-06-29 天津大学 一种新型光学透镜测量方法
CN109556839A (zh) * 2019-01-08 2019-04-02 江苏明月光电科技有限公司 一种多视轴渐进多焦点镜片焦度测量系统及方法
CN111505837A (zh) * 2019-12-31 2020-08-07 杭州电子科技大学 一种基于双眼成像分析的视距检测自动变焦光学系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2880118B1 (fr) * 2004-12-23 2007-03-02 Essilor Int Procede et appareil de mesure locale des caracteristiques de refraction d'une lentille en un ou plusieurs points specifiques de cette lentille

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055022A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Hoya Corp 累進屈折力レンズの光学性能評価方法
CN102928196A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 上海雄博精密仪器股份有限公司 自由曲面镜片的检测方法和装置
CN105865755A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 东南大学 一种模拟人眼结构的显示器件测量装置及测量方法
CN107132030A (zh) * 2017-07-17 2017-09-05 大连鉴影光学科技有限公司 一种新型镜片焦距检测方法及装置
CN108225737A (zh) * 2017-12-06 2018-06-29 天津大学 一种新型光学透镜测量方法
CN108204889A (zh) * 2017-12-27 2018-06-26 大连鉴影光学科技有限公司 一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置
CN109556839A (zh) * 2019-01-08 2019-04-02 江苏明月光电科技有限公司 一种多视轴渐进多焦点镜片焦度测量系统及方法
CN111505837A (zh) * 2019-12-31 2020-08-07 杭州电子科技大学 一种基于双眼成像分析的视距检测自动变焦光学系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于树莓派微型计算机的眼镜屈光度检测系统;单德强;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》;20200115(第01期);全文 *
基于莫尔偏折技术的镜片屈光度测量的研究;王勤;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)基础科学辑》;20100315(第03期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113008528A (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5855074A (en) Methods and apparatus for measuring and mapping opthalmic elements
JP6076599B2 (ja) 眼を屈折矯正するための方法及び装置
JP4691030B2 (ja) オンラインでのコンタクトレンズの評価のための方法および装置
CN113678055B (zh) 眼镜镜片的至少一个光学参数的确定
EP4042130B1 (en) Characterizing an optical element
KR101309003B1 (ko) 안과용 렌즈
JP5107359B2 (ja) 累進屈折力レンズの評価方法および評価装置、並びに累進屈折力レンズの製造方法
EP1262814A2 (en) Ophthalmic lens design method and resulting ophthalmic lens
CN108204889A (zh) 一种新型的眼镜光学参数全局检测方法和装置
EP3577518B1 (en) Method and apparatus for measuring add power of a contact lens
CN105705984B (zh) 用于验光测量的质量控制方法
JP5107358B2 (ja) レンズ評価方法、レンズ評価装置及びレンズ製造方法、並びにレンズ特性表示方法
KR102607723B1 (ko) 안구 렌즈를 평가하기 위한 방법, 연관된 평가 시스템 및 안구 렌즈를 제조하기 위한 산업용 조립체
KR20210031433A (ko) 대상의 전체적 감도 파라미터의 값을 결정하기 위한 방법, 이러한 값을 사용하는 방법들, 및 상기 값을 결정하기 위한 시스템
CN113008528B (zh) 基于眼视场原理自动识别镜片类型的多点焦度测量方法
Fowler et al. Automatic measurement of varifocal spectacle lenses
Illueca et al. The use of Newton's rings for characterising ophthalmic lenses
GB2580946A (en) Methods and apparatus for determining prism in a lens
Fowler et al. Varifocal spectacle lens surface power measurement
Mendoza et al. Comparative analysis of Hartmann screens for measuring the refraction of progressive ophthalmic lenses
Klein Corneal Topography: A review, new ANSI standards and problems to solve
US20250044190A1 (en) Method for characterizing at least part of a lens element
CN115901186A (zh) 一种眼镜检测仪检测方法
JP5197240B2 (ja) 累進屈折力レンズの光学性能評価方法
Huang Measurement and comparison of progressive addition lenses by three techniques

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant