一种镜片后顶焦度的测量方法技术

本发明专利技术一种镜片后顶焦度的测量方法，包括光源，目标分划板，准直物镜，望远镜，将光源照射的目标分划板用准直物镜产生无限远目标，将被测镜片置于准直物镜和望远物镜之间，调节像方分划板，使在望远镜中获得目标分划板清晰的像，根据公式计算得出后顶焦度Φ。本发明专利技术在原理上测量的是后顶焦度，不存在近似。通过增加准直物镜的方法将目标置于无限远，使得仪器测量装置缩小，可以实现一体化，这不仅使得仪器占用空间较小，且有利于日常的维护，检测和校准。由于望远物镜的焦距足够长，使得测量精度大幅度提高。顶焦度与像方分划板移动的距离是线性关系。使得测量装置相同的测量精度需要的移动距离更短。长度测量可采用机械刻尺测量，降低仪器的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种镜片后顶焦度的测量方法
本专利技术涉及一种光学镜片的测量方法，尤其是一种光学镜片小后顶焦度的测量方法及装置。
技术介绍
后顶焦度Backvertexpower是以米为单位测得的镜片近轴后顶焦距的倒数。单位是米的倒数(m-1)。镜片后顶点到近轴后焦点的距离称为近轴后顶焦距，如图1所示，其中F—物方焦点；F′—像方焦点；H—物方主点；H′—像方主点；f—物方焦距；f′—像方焦距；lf—近轴前顶焦距；lf′—近轴后顶焦距。一个镜片含有前、后两个顶焦度。根据眼科光学约定，镜片的顶焦度均指后顶焦度。太阳镜、防护镜以及平光镜属于小顶焦度眼镜镜片，这种镜片由于顶焦度值小，测量精度要求高而需要专门顶焦度测量装置进行测量。通常该专用测量装置测量范围为±0.25m-1,测量精度通常达0.01m-1。这类镜片的检测方法有自动焦度计法(四点光孔法)，这种方法由于其原理是基于放大倍率法，与眼镜片成像质量无关，一直不被国际上认同。另外一种方法是目前欧盟标准推荐的太阳镜检测方法，太阳镜ISO标准推荐的太阳镜检测方法是目前综合验光仪的测量方法。其原理是：将目标分划板放置在4.6米的位置上，将被测镜片置于目标分划板和物镜之间的任意位置，测量望远镜焦点移动的距离，再根据公式计算镜片的后顶焦度D。所述太阳镜ISO标准所用的检测设备如图2所示，其中包括灯泡21，标准测量板22，样品23，望远镜24，调焦装置25依次设置在光路中，位移传感器26用于测量望远镜焦点的移动距离，零位系统28分别与位移传感器26和数字电压表29电连接，校准系统27用于校准位移传感器26和零位系统28，所测数据最终输入计算机30得到测量结果。当镜片为薄镜片时，被测后顶焦度可以用镜片的光焦度近似。被测光焦度与移动的距离Z的关系为：被测光焦度其中b是：物距为4600mm望远物镜焦距为f时所对应的像距；z是望远镜焦点移动的距离。该方法存在如下缺点：1)在原理上该方法是一种近似。上述系统测量实际上是太阳镜镜片的光焦度，而不是后顶焦度。用测量得到的光焦度近似对于人眼实际要测量的后顶焦度。2)该测量的原理是将目标分划板放置在4.6米的位置上，使得仪器测量装置过于庞大，占用空间过大。同时，仪器无法实现一体化，仪器不一体化不利于仪器的校准(对本身)，检测(仪器对外检测太阳镜片)和日常维护(目标位置变动就会影像仪器的示值误差)。3)该原理方案中的光焦度与像方分划板移动的距离不是线性关系。这不仅要求测量装置必须采用电子测量装备才能实现后顶焦度的计算。还要兼顾仪器的测量精度而使得像方分划板移动的距离变长。测量精度不能保证。而线性关系是同一分划板的移动长度对应的测量精度是相同的，非线性关系，相同分划板的移动长度对应的测量精度在不同的位置是不相同的，为了保证精度，需要较密的非线性段，如此将会浪费较疏一段的行程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在问题，提出一种精确测定镜片后顶焦度的方法。一种镜片后顶焦度的测量方法，包括光源，目标分划板，准直物镜，望远镜，还包括如下步骤：1)将光源照射的目标分划板用准直物镜产生无限远目标；2)将被测镜片置于准直物镜和望远物镜之间；3)调节像方分划板，使在望远镜中获得目标分划板清晰的像，测得像方分划板的移动距离z；4)根据公式计算得出后顶焦度Φ与z的关系式：其中，z望远镜像方分划板的移动距离；f′为望远物镜的焦距；x为镜片后顶点相对参考面(望远物镜的前焦面)的偏离，得到镜片的后顶焦度值。一种镜片后顶焦度的测量方法，其中上述步骤2)中，将被测镜片置于望远物镜的前焦面上。一种镜片后顶焦度的测量方法，其中上述步骤3)中，还可以通过移动目标分划板，在望远镜中获得清晰的目标分划板的像，其计算公式仍为得到镜片的后顶焦度值，其中z为目标分划板的移动距离；f′为准直物镜的焦距；x为镜片后顶点相对参考面(准直物镜的后焦面)的偏离。一种镜片后顶焦度的测量方法，其中被测镜片是±0.5D以下的小顶焦度的镜片。本专利技术一种镜片后顶焦度的测量方法优点在于：1)在原理上该方法测量是后顶焦度，这和眼镜行业和眼科光学中关于屈光不正的定义完全一致，理论上不存在近似。2)该测量方法通过增加准直物镜的方法将目标置于无限远，使得仪器测量装置缩小，可以实现一体化，这不仅使得仪器占用空间较小，且有利于日常的维护，检测和校准。而且由于望远物镜的焦距足够长，使得测量精度大幅度提高。现有的镜片后顶焦度的测量方法及装置测量的是±2.5D的普通镜片，而本专利技术测量的是±0.5D以下的小顶焦度的镜片，因此精度高。3)该原理方案中的顶焦度与像方分划板移动的距离是线性关系。使得测量装置相同的测量精度需要的移动距离更短。同时，由于线性关系，长度测量部分可采用机械刻尺就可以实现测量，这将会降低仪器的成本。也可采用电子传感器实现长度量的测量并最终实现后顶焦度的测量。该方法有更好的适用性。附图说明图1是镜片后顶焦距示意图；图2是国际标准太阳镜后顶焦度检测方法原理图；图3是本专利技术一种镜片后顶焦度的测量系统的示意图；具体实施方式本专利技术一种镜片后顶焦度的测量方法，如图3，包括光源，目标分划板1，准直物镜2，望远镜7，还包括如下步骤：1)将目标分划板1用准直物镜2产生无限远目标，当光路中未放被测镜片6时，目标分划板1，位于准直物镜2的焦平面上，可在由望远物镜3和目镜5组成的望远系统中获得清晰的标记的像；2)将被测镜片6置于准直物镜2和望远物镜3之间；3)调节像方分划板4，则像方分划板4需沿光轴移动一段距离z，才能再次在望远系统中获得清晰的目标分化板的像；4)根据公式计算得出后顶焦度Φ与z的关系式：其中，z望远镜像方分划板的移动距离；f′为望远物镜的焦距；x为镜片后顶点相对参考面(望远物镜的前焦面)的偏离。当x＝0时，有即被测镜片的后顶焦度与像方分划板的轴向位移量z成正比。根据测得的z，即可获得被测眼镜片的后顶焦度。本专利技术也可以通过移动目标分划板1，在望远镜7中获得清晰的目标分划板4的像，其计算公式仍为其中z为目标分划板的移动距离；f′为准直物镜的焦距；x为镜片6后顶点相对参考面8(准直物镜的后焦面)的偏离。本专利技术的优点是在原理上本方法测量的是后顶焦度，这和眼镜行业和眼科光学中关于屈光不正的定义完全一致，理论上不存在近似，而是精确测量后顶焦度得到的数据。该测量方法通过增加准直物镜的方法将目标置于无限远，使得比国际标准使用的仪器至少4米6的尺寸大大缩小，可以实现一体化，这不仅使得仪器占用空间较小，且有利于日常的维护，检测和校准。该原理方案中的顶焦度与像方分划板移动的距离是线性关系。使得测量装置相同的测量精度需要的移动距离更短。同时，由于线性关系，长度测量部分可采用机械刻尺就可以实现测量，这将会降低仪器的成本。也可采用电子传感器实现长度量的测量并最终实现后顶焦度的测量。该方法有更好的适用性。如图3是本专利技术一种镜片后顶焦度的测量系统的示意图，本专利技术镜片后顶焦度的测量系统，包括光源(未示出)，目标分划板1，望远镜7，望远镜7由望远物镜3、像方分划板4和目镜5组成，望远物镜焦距范围为100-1000mm，优选150-400mm，望远物镜焦距越长越能实现小顶焦度镜片的测量。测量系统还包括准直物镜2，其中设置在目标分划板1处的光源，目标分划板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镜片后顶焦度的测量方法，包括光源，目标分划板，准直物镜，望远镜，还包括如下步骤：1）将光源照射的目标分划板用准直物镜产生无限远目标；2）将被测镜片置于准直物镜和望远物镜之间；3）调节像方分划板，使在望远镜中获得目标分划板清晰的像，测得像方分划板的移动距离z；4）根据公式计算得出后顶焦度Φ与z的关系式：Φ=1lf′=zf′2+xz其中，z望远镜像方分划板的移动距离；f′为望远物镜的焦距；x为镜片后顶点相对望远物镜前焦面的偏离，得到镜片的后顶焦度值。

【技术特征摘要】
1.一种镜片后顶焦度的测量方法，包括光源，目标分划板，准直物镜，望远镜，还包括如下步骤：1)将光源照射的目标分划板用准直物镜产生无限远目标；2)将被测镜片置于准直物镜和望远物镜之间；3)调节像方分划板，使在望远镜中获得目标分划板清晰的像，测得像方分划板的移动距离z；4)根据公式计算得出后顶焦度Φ与z的关系式：其中，z为望远镜像方分划板的移动距离；f′为望远物镜的焦距；x为镜片后顶点相对望远物镜前焦面的偏离，得到镜片的后顶焦度值；5)选择一组目标分划板的图案，通过望远镜观测，使被测镜片的主子午线与目标分划板上的图案对齐，并记录望远镜的调焦刻度记为S1；6)再选择另外一组与测量S1相垂直的图案，重新调焦望远镜，直到清晰的看到该图案的像，此时望远镜的调焦刻度记为S2；7)被测镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，刘文丽，洪宝玉，高明亮，朱建平，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：