一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置和方法，该测量装置包括：沿水平方向共轴依次排列的光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置，其中：所述光源用于提供光束，所述光束穿过所述第一会聚透镜后成为一束平行光；所述头模具有从后脑贯穿到两眼的第一通道和第二通道，所述一束平行光穿过第一通道和第二通道且经过所述眼护具折射后分为两束折射光；所述光阑具有分别与所述第一通道和第二通道对应的第一通光孔和第二通光孔，所述两束折射光分别经过所述第一通光孔和第二通光孔，再经过所述第二会聚透镜后，在所述成像装置上分别形成第一会聚点和第二会聚点。该测量装置和方法的精度高、重复性好。

A device and method for measuring the difference between the prism degree and the prism degree of eye protectors

【技术实现步骤摘要】
一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置及方法
本专利技术涉及个体防护装备产品的检测
，具体地涉及一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置及测量方法。
技术介绍
眼护具(Eye-Protector)是指能够保护人的眼睛和面部免受伤害的防护用品，属于个体防护装备(PersonalProtectiveEquipment)中的一种。眼护具通常由镜片、镜架或头带等部件构成，而镜片则是视觉上透光部分的统称(一般由丝网、玻璃或塑料材料制成)。在从事工业制造、实验研究、体育运动等活动的过程中，往往存在一些会导致眼面部损伤或视力受限的危险因素，例如：(1)机械危害，如物体击打、细小颗粒物的飞入、树枝或纤维材料的擦伤、炽热固体擦碰等，约占总的眼面部危险因素的70％。(2)辐射危害，如激光、紫外线、红外线、可见光、焊接弧光等，约占总的眼面部危险因素的18％。(3)化学危害等，如精细粉尘、气溶胶、液滴、烟气、蒸汽等，约占总的眼面部危险因素的12％。因此，需要对眼部进行必要的保护。目前市场上的眼护具种类繁多，如眼镜、眼罩、面屏、焊接面罩等等，对应于不同的应用环境下的眼护具也具有不同功能。为了保证眼护具的安全使用，眼护具所用的镜片具有与普通的眼镜片不一样的特定测试项目和技术要求，其中包括眼护具镜片的棱镜度(Prismaticpower)和棱镜度互差(PrismImbalance)。图1A是棱镜度的测量原理示意图。参考图1A所示，在眼睛110和物体O之间置有一棱镜120。该棱镜120可以是三棱镜或眼镜。棱镜120下方较宽的平面是该棱镜120的基底120a，上方的尖端是棱镜尖端120b。从物体O发出的光束穿过棱镜120进入眼睛110时发生了折射，使光线向基底120a的方向偏折，从而在偏离物体O的位置形成了物像O'，这种现象被称为棱镜效应。关于棱镜度的定义如下：眼睛110通过棱镜120观察前方1米处的物体O时，物像O'向棱镜尖端120b方向移动1cm，称为一个棱镜度，以1△表示，也可表示为1cm/m。通常以棱镜基底的方向来标记棱镜的方向。图1B是棱镜基底方向的示意图。其中，R表示右眼镜片，L表示左眼镜片。如图1B所示，对于一个镜片来说，具有四个正方位的基底方向，分别是：基底朝上(BU)、基底朝下(BD)、基底朝内(BI)、基底朝外(BO)。通常镜片为圆形，棱镜基底的方向遍布360度方向。可以按照棱镜基底的方向将棱镜度分解为水平方向和垂直方向的棱镜度分量。将眼护具的左右眼镜片在水平方向的棱镜度分量的代数差称为水平方向的棱镜度互差，将眼护具的左右眼镜片在垂直方向的棱镜度分量的代数差称为垂直方向的棱镜度互差。图2是眼护具的左右眼镜片棱镜度互差的示意图。参考图2所示，右眼Reye通过右棱镜Rp看到的太阳S0的物像为S1，左眼Leye通过左棱镜Lp看到的太阳S0的物像为S2，S1和S2之间具有一定的距离。左右眼镜的棱镜度互差越大，左右眼看到的物像之间的距离就越远，通过这样的眼镜看远时会头晕目眩，行走或转头时周边视野会出现“泳动现象”。当眼护具的棱镜度和棱镜度互差较大时，会造成佩戴者视物就头晕、脑胀、眼痛、视力模糊等，严重的可能导致佩戴者的误操作，从而引发安全生产事故。表一是对眼护具棱镜度和棱镜度互差的技术性能要求。若眼护具的棱镜度和棱镜度互差大于表一中的要求，则该眼护具不合格，不能销售和投入使用。表一：目前可以使用焦度计(Focimeter)来测量镜片棱镜度和棱镜基底的朝向。然而焦度计在测量棱镜度时，仅测量镜片本身，未考虑镜片装配到镜架上之后，在佩戴状态下如何测量，从而导致测量结果的重复性较差。此外，焦度计也无法测量眼护具的棱镜度互差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有精度高、重复性好的眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置和方法。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置，其特征在于，包括：沿水平方向共轴依次排列的光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置，其中：所述光源用于提供光束，所述光束穿过所述第一会聚透镜后成为一束平行光；所述头模具有从后脑贯穿到两眼的第一通道和第二通道，所述一束平行光穿过第一通道和第二通道且经过所述眼护具折射后分为两束折射光；所述光阑具有分别与所述第一通道和第二通道对应的第一通光孔和第二通光孔，所述两束折射光分别经过所述第一通光孔和第二通光孔，再经过所述第二会聚透镜后，在所述成像装置上分别形成第一会聚点和第二会聚点。在本专利技术的一实施例中，所述光源包括发光装置和光束调整装置，所述发光装置提供的光束穿过所述光束调整装置之后成为发散的稳定光束。在本专利技术的一实施例中，所述发光装置是激光器，所述光束调整装置是平凸透镜。在本专利技术的一实施例中，所述发光装置是白炽灯或钨丝灯，所述光束调整装置包括滤光片和针孔。在本专利技术的一实施例中，还包括导轨，所述光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置安装在所述导轨上并可以沿着所述导轨移动。在本专利技术的一实施例中，所述头模还具有位于所述第一通道和第二通道之间的第一校准孔。在本专利技术的一实施例中，所述光阑还具有位于所述光阑中心的第二校准孔。在本专利技术的一实施例中，所述头模的尺寸符合中国成年男性头部数据的统计结果。本专利技术为解决上述技术问题还提出一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量方法，使用如上所述的测量装置进行测量，其特征在于，包括：在所述头模上未佩戴所述眼护具之前，调整所述测量装置，使所述光源提供的光束经过所述第一会聚透镜、头模、光阑和第二会聚透镜之后，在所述成像装置的中心点处形成一个清晰的光点；保持所述测量装置的光路不变，在所述头模上佩戴所述眼护具；阻隔所述头模的第二通道，测量形成在所述成像装置上的所述第一会聚点的位置以及所述第一会聚点距离所述中心点的第一距离；阻隔所述头模的第一通道，测量形成在所述成像装置上的所述第二会聚点的位置以及所述第二会聚点距离所述中心点的第二距离；取所述第一距离和第二距离中的较大者作为所述眼护具的棱镜度；计算所述第一会聚点和所述第二会聚点在水平方向上的距离，作为所述眼护具的水平方向棱镜度互差；计算所述第一会聚点和所述第二会聚点在垂直方向上的距离，作为所述眼护具的垂直方向棱镜度互差。在本专利技术的一实施例中，还包括：根据所述两束折射光经过第二会聚透镜后的交点与成像装置的位置关系判断所述眼护具的棱镜度基底的方向。根据本专利技术的眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置和方法，使用专用的头模用于佩戴待测量的眼护具，可以同时获得眼护具棱镜度和棱镜度互差，测量结果的精度高、重复性好。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1A是棱镜度的测量原理示意图；图1B是棱镜基底方向的示意图；图2是眼护具的左右眼镜片棱镜度互差的示意图；图3是本专利技术一实施例的眼护具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置，其特征在于，包括：沿水平方向共轴依次排列的光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置，其中：/n所述光源用于提供光束，所述光束通过所述第一会聚透镜后成为一束平行光；/n所述头模具有从后脑贯穿到两眼的第一通道和第二通道，所述一束平行光穿过第一通道和第二通道且经过所述眼护具折射后分为两束折射光；/n所述光阑具有分别与所述第一通道和第二通道对应的第一通光孔和第二通光孔，所述两束折射光分别经过所述第一通光孔和第二通光孔，再经过所述第二会聚透镜后，在所述成像装置上分别形成第一会聚点和第二会聚点。/n

【技术特征摘要】
1.一种眼护具棱镜度和棱镜度互差的测量装置，其特征在于，包括：沿水平方向共轴依次排列的光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置，其中：
所述光源用于提供光束，所述光束通过所述第一会聚透镜后成为一束平行光；
所述头模具有从后脑贯穿到两眼的第一通道和第二通道，所述一束平行光穿过第一通道和第二通道且经过所述眼护具折射后分为两束折射光；
所述光阑具有分别与所述第一通道和第二通道对应的第一通光孔和第二通光孔，所述两束折射光分别经过所述第一通光孔和第二通光孔，再经过所述第二会聚透镜后，在所述成像装置上分别形成第一会聚点和第二会聚点。


2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述光源包括发光装置和光束调整装置，所述发光装置提供的光束穿过所述光束调整装置之后成为发散的稳定光束。


3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述发光装置是激光器，所述光束调整装置是平凸透镜。


4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述发光装置是白炽灯或钨丝灯，所述光束调整装置包括滤光片和针孔。


5.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括导轨，所述光源、第一会聚透镜、头模、光阑、第二会聚透镜和成像装置安装在所述导轨上并可以沿着所述导轨移动。


6.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述头模还具有位于所述第一通道和第二通道之间的第一校准孔。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：商景林，
申请(专利权)人：上海市安全生产科学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31