CN101639399A - 全自动焦度计 - Google Patents

Abstract

一种全自动焦度计，包括：图像传感器，用于采集透过待检测镜片的光信号；CPLD及ARM模块，用于数据处理和控制，设定初始光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为R_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为β_i；放入镜片后的光斑位置的坐标为

，到圆心距离为r_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为θ_i。散光片的基线与x轴的夹角为α，将上述两点转换到以基线为x轴的坐标系内的坐标分别为(x_i′，y_i′)和

，上述变量的下标i分别代表四个光斑，选择全部四个光斑或距离最远的两个光斑做最小二乘拟合；计算得到球镜度、柱镜度和基线角度；利用镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器面阵的距离x₂，代入由光路图和顶焦度的定义推算得到镜片的顶焦度表达式得顶焦度数值。本发明操作方便、测量精度高。

Description

全自动焦度计

技术领域

本发明涉及验光配镜仪器领域，尤其是一种焦度计。

背景技术

度计是眼镜零售店必备的验光配镜仪器之一，可以分为普通的手动调节式焦度计和电脑焦度计俗称一度计，普通的手动调节式焦度计的测量为人为控制，通过肉眼观察仪器的视标情况来判定所测量的眼镜片的顶焦度值，测量值受人的主观性影响较大，测量的精度相对较低。现有的电脑焦度计的测量由电脑完成，可以消除人为的主观因素，但是，其存在的缺陷：操作麻烦、测量的精度较低。主要原因有：(1).测量前的零位调节烦琐，镜片光学中心难以定位精确。(2).测量过程中需要通过测试人员不断调节并肉眼确认得到清晰的标记像，存在人为因素，造成测量误差。(3).手动焦度计，由于机械结构原因所致，常常在用过一般时间后即出现分划板中心偏移，使柱镜轴位产生移位，带来误差。(4).由于测量人员的视差及读数盘机械间隙，存在刻度误差。

发明内容

为了克服已有的电脑焦度计的操作麻烦。测量精度较低的不足，本发明提供一种操作方便、测量精度高的全自动焦度计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全自动焦度计，包括：图像传感器，用于采集透过待检测镜片的光信号；可编程逻辑器件及微处理器ARM模块，用于数据处理和控制，设定初始光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为R_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为β_i；放入镜片后的光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为θ_i，到圆心距离为r_i。散光片的基线与x轴的夹角为α，将上述两点转换到以基线为x轴的坐标系内的坐标分别为(x′_i，y′_i)和(x′_i，y′_i)，上述变量的下标i分别代表四个光斑，

坐标系转换有如下关系：

x′_i＝R_i cos(β_i-α)    (1)

y′_i＝R_i sin(β_i-α)    (2)

x′_i＝r_i cos(θ_i-α)    (3)

y′_i＝r_i sin(θ_i-α)    (4)

x′_i＝k₁x′_i            (5)

y′_i＝k₂y′_i            (6)

其中k₁，k₂为散光片基线坐标系下x向和y向的比例系数；

由上述6式推导得：

r_i(cosθ_i cosα+sinθ_i sinα)＝k₁R_i(cosβ_i cosα+sinβ_i sinα)    (7)

r_i(sinθ_i cosα-cosθ_i sinα)＝k₂R_i(sinβ_i cosα+cosβ_i sinα)    (8)

可得：

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_1{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}{-r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i+k_1{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}---\left(9\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}---\left(10\right)$

综合上述两式并整理后，得到(11)：

$\frac{r_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)R_i}=-\frac{R_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)r_i}\left(k_1{k}_2\right)+(k_1+k_2)---\left(11\right)$

将k₁k₂和k₁+k₂视为两个变量，通过上式(11)来拟合：选择全部四个光斑或距离最远的两个光斑做最小二乘拟合；得到k₁k₂和k₁+k₂后即可分别求得k₁和k₂的值；利用k₁，k₂和α之间的关系，计算得到球镜度、柱镜度和基线角度；同时，根据测得镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器面阵的距离x₂，由光线经镜片和光阑的光路图和顶焦度的定义不难得出顶焦度Ф_v为：

${\mathrm{\Φ}}_v=\frac{1}{{l^{\′}}_f}=\frac{r_i-R_i}{x_2{R}_i+x_1(r_i-R_i)}---\left(12\right)$

式中l′_f为被测镜片的后顶焦度。

电源模块，用于给各个模块供电；

存储模块，用于存储光信号以及球镜度、柱镜度和基线角度信息。

进一步，所述全自动焦度计还包括液晶触摸屏模块，所述液晶触摸屏模块连接所述可编程逻辑器件及微处理器ARM模块。

再进一步，所述全自动焦度计还包括键盘及打印机接口模块，所述键盘及打印机接口模块连接所述可编程逻辑器件及微处理器ARM模块，所述键盘及打印机接口模块连接键盘和打印机。

本发明的技术构思为：该焦度计为一种藉由将从LED(光源)所射出的射出光束向被检测镜片进行投光，并将透过了被检测镜片和光阑的4个小孔的透射光利用CCD图像传感器进行采集，而对被检测镜片的折射特性进行测定的焦度计。该焦度计在得到折射特性后按照预定的测量算法计算出镜片的相关参数，并将其显示在显示屏上。检测中用图形靶显示对焦情况，可以快速对准镜片光学中心。界面菜单支持键盘和触摸屏触发。

参照图1，其中圆点为初始光斑位置，坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为R_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为β_i；方块为放入镜片后的光斑位置，坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为r_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为θ_i，散光片的基线与x轴的夹角为α。将上述两点转换到以基线为x轴的坐标系内的坐标分别为(x′_i，y′_i)和(x′_i，y′_i)。上述变量的下标i分别代表四个光斑。

坐标系转换有如下关系：

x′_i＝R_i cos(β_i-α)    (1)

y′_i＝R_i sin(β_i-α)    (2)

x′_i＝r_i cos(θ_i-α)    (3)

y′_i＝r_i sin(θ_i-α)    (4)

x′_i＝k₁x′_i            (5)

y′_i＝k₂y′_i            (6)

其中k₁，k₂为散光片基线坐标系下x向和y向的比例系数，可转换为球镜度和柱镜度。

由上述6式推导得：

r_i(cosθ_i cosα+sinθ_i sinα)＝k₁R_i(cosβ_i cosα+sinβ_i sinα)    (7)

r_i(sinθ_i cosα-cosθ_i sinα)＝k₂R_i(sinβ_i cosα+cosβ_i sinα)    (8)

可得：

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_1{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}{-r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i+k_1{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}---\left(9\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}---\left(10\right)$

综合上述两式并整理后，得到：

$\frac{r_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)R_i}=-\frac{R_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)r_i}\left(k_1{k}_2\right)+(k_1+k_2)---\left(11\right)$

(注意到上式成立的条件是α不为0或π/2，这两种情况需特殊处理)将k₁k₂和k₁+k₂视为两个变量，通过上式(11)来拟合。可以选择全部四个点(4个光斑)来做最小二乘拟合，也可以选择距离最远的两个点来做拟合。得到k₁k₂和k₁+k₂后即可分别求得k₁和k₂的值。有意思的是在二次项求值时取正取负是无关紧要的，k₁，k₂和α之间的关系刚好满足球镜度、柱镜度和基线角度之间的转换关系，这样就测得了镜片的球镜度和柱镜度。

当α为0时，根据tanα的计算公式直接得到k₁和k₂。同时，易测得镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器面阵的距离x₂。由光线经镜片和光阑的光路图和顶焦度的定义不难得出顶焦度Ф_v为：

${\mathrm{\Φ}}_v=\frac{1}{{l^{\′}}_f}=\frac{r_i-R_i}{x_2{R}_i+x_1(r_i-R_i)}---\left(12\right)$

式中l′_f为被测镜片的后顶焦度。

本发明的有益效果主要表现在：1、操作方便、测量精度高；2、它能检查镜片是否正确安装在镜架上和检测镜片的紫外光透射比；3、不但能测单光镜片，还能测双焦点镜片和渐进多焦点镜片及隐形镜片；4、读数分辨率高达0.01D；测量重复性好，性能稳定；5、控制器具有液晶触摸屏显示器件，相关设置与操作只需触摸屏幕即可，提供信息量大，操作简单的人机界面；。

附图说明

图1是角度测量算法的光学示意图。

图2是本发明的结构原理框图。

图3是电源模块电路图。

图4是信号转换模块电路图。

图5、图5(续1)、图5(续2)是微处理器ARM及CPLD(可编程逻辑器件)电路图。

图6是存储模块电路图。

图7是液晶触摸屏模块电路图。

图8是键盘模块电路图。

图9是程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图9，一种全自动焦度计，包括：图像传感器，用于采集透过待检测镜片的光信号；

可编程逻辑器件及微处理器ARM模块，用于接收所述光信号，设定初始光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为R_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为β_i；放入镜片后的光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为r_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为θ_i。散光片的基线与x轴的夹角为α，将上述两点转换到以基线为x轴的坐标系内的坐标分别为(x′_i，y′_i)和(x′_i，y′_i)，上述变量的下标i分别代表四个光斑，

坐标系转换有如下关系：

x′_i＝R_i cos(β_i-α)    (1)

y′_i＝R_i sin(β_i-α)    (2)

x′_i＝r_i cos(θ_i-α)    (3)

y′_i＝r_i sin(θ_i-α)    (4)

x′_i＝k₁x′_i            (5)

y′_i＝k₂y′_i            (6)

其中k₁，k₂为散光片基线坐标系下x向和y向的比例系数；

由上述6式推导得：

r_i(cosθ_i cosα+sinθ_i sinα)＝k₁R_i(cosβ_i cosα+sinβ_i sinα)    (7)

r_i(sinθ_i cosα-cosθ_i sinα)＝k₂R_i(sinβ_i cosα+cosβ_i sinα)    (8)

可得：

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_1{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}{-r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i+k_1{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}---\left(9\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}---\left(10\right)$

综合上述两式并整理后，得到(11)：

$\frac{r_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)R_i}=-\frac{R_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)r_i}\left(k_1{k}_2\right)+(k_1+k_2)---\left(11\right)$

将k₁k₂和k₁+k₂视为两个变量，通过上式(11)来拟合：选择全部四个光斑或距离最远的两个光斑做最小二乘拟合；得到k₁k₂和k₁+k₂后即可分别求得k₁和k₂的值；利用k₁，k₂和α之间的关系，计算得到球镜度、柱镜度和基线角度。同时，不难得到镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器面阵的距离x₂，由光线经镜片和光阑的光路图和顶焦度的定义不难得出顶焦度Ф_v为：

${\mathrm{\Φ}}_v=\frac{1}{{l^{\′}}_f}=\frac{r_i-R_i}{x_2{R}_i+x_1(r_i-R_i)}---\left(12\right)$

式中l′_f为被测镜片的后顶焦度。

电源模块，用于给各个模块供电；

存储模块，用于存储光信号以及球镜度、柱镜度和基线角度信息。

所述全自动焦度计还包括液晶触摸屏模块，所述液晶触摸屏模块连接所述CPLD(可编程逻辑器件)及微处理器ARM模块。还包括键盘及打印机接口模块，所述键盘及打印机接口模块连接所述可编程逻辑器件及微处理器模块，所述键盘及打印机接口模块连接键盘和打印机。

如图2所示，本发明包括电源模块、信号转换模块、可编程逻辑器件及微处理器模块、存储模块(由存储器HY29LV160、24LC02和HY57V641620组成)、液晶触摸屏模块、键盘及打印机接口模块。其中可编程逻辑器件及微处理器模块为核心，控制信号采集、处理及显示。

如图3所示，电源模块：根据各电路供电需要，本模块提供了3种电压输出：5.0V、3.3V和2.5V。针排P2接入直流电源，经过二极管IN4002(D2)整流、电容滤波、稳压器LD1084(U8)稳压后，得到5.0V电压VCC5.0。5.0V电压一路经过稳压器LM1117(U9)、滤波网络后得到3.3V电压VDDIO和VDD。另一路经过稳压器LM1117(U6)、滤波后得到2.5V电压VDDADC和VDD_CPU。VCC端连接了R17和发光二极管DS2的支路，显示电源模块是否工作正常。复位电路中，当按下开关S1时，电阻R18和S1所在支路导通，电位被拉低，经过两个反相器SN74HC132D后仍为低电平。松开开关后，电平又恢复为高，故得到能保持一定周期的复位低电平(见图中所示)。复位电平输出引脚nRESET接微处理器S3C44B0X及其测试口JTAG。

如图4所示，信号转换模块：图像采集芯片OV7620的引脚XCK1和XCK32接27MHz的晶振。引脚RESET、SIO_0、SIO_1通过针排J1、J2分别接至微处理器S3C44B0X的OV RESET、OVSIO0、OVSIO1，以获取微处理器对OV7620的控制信号。引脚PCLK、HREF、Y0～Y7通过针排J1、J2分别接至可编程逻辑器件EPM240T100CS的引脚PCLK、HREF、OVY0～OVY7，其中Y0～Y7输出图像数字信号至可编程逻辑器件。

如图5、图5续(1)及图5续(2)所示，可编程逻辑器件及微处理器ARM模块：

CPLD(可编程逻辑器件)：可编程逻辑器件负责将OV7620采集的图像数据存入数据存储器，并与微处理器配合完成数据的传输等。其OSC_CPLD引脚接晶振U2。如前所述，可编程逻辑器件的28～38引脚连接来自图像采集芯片OV7620的端子。引脚PHASE_A、PHASE_B接至针排P1的同名端，P1为可编程逻辑器件的编程接口。引脚TCK、TDO、TMS、TDI接至针排J1，该针排为可编程逻辑器件的测试接口JTAG。引脚51接LED2。引脚OV_SELECT、OV_END、nGCS4接至微处理器S3C44B0X的同名端，引脚PORT1_IN、PORT2_IN通过针排P1分别转接至微处理器的PORT1、PORT2，地址总线ADDR0～ADDR17接至微处理器的同名端，与微处理器进行数据传输的8位数据总线DATA0～DATA7接至微处理器的同名端。地址总线A0～A17接至同步动态随机存储器IS61LV25616的同名端。片选和读写控制线/CE、/WE、/OE接至IS61LV25616的同名端。

微处理器ARM：微处理器在系统中处于核心地位，协调各部分的分工，它从存储器中读取图像数据并处理，得到最终的镜片参数值。其XTAL0和EXTAL0引脚接10MHz的晶振。nRESET引脚接来自电源模块的复位信号。引脚OV_RESET、OV_SIO0、OVSIO1均接至针排J2、J1的同名端后最终接至图像采集芯片OV7620(U1)，输出对OV7620的控制信号。引脚OV_SELECT、OV_END、nGCS4、接至可编程逻辑器和EPM240T100CS芯片(U1A)的同名端，PORT1、PORT2通过针排P1转接至可编程逻辑器件的PORT1_IN、PORT2_IN，以输出对可编程逻辑器件的控制信号。数据总线DATA1～DATA12接至存储器HY29LV160和HY57V641620的同名端；地址线ADDR1～ADDR20接同步动态随机HY29LV160的同名端，ADDR1～ADDR12和ADDR21、ADDR22接动态随机HY57V641620的同名端；控制线nWBE0、nWBE1、nSCS、nSRAS、nSCAS、nWE、SCKE、SCLK均接至存储器HY57V641620的同名端，GCS0、nOE、nWE分别接存储器HY29LV160的nCSROM、nOE、nWE。引脚IICSCL和IICSDA接IIC总线型存储器24LC02(U13)的同名端。微处理器与同步动态随机存储器IS61LV25616间地址总线为ADDR0～ADDR15，数据总线为DATA0～DATA15，该存储器存储来自OV7620采集的图像数据，微处理器即从该存储器取数据进行运算处理，从而得到最终的镜片参数；地址总线引脚VD0～VD3、nRESET、nDISP-ON、VFRAME、VLINK、VCLK引脚分别接针排P5的VD0～VD3、nRESET、DISP-ON、VFRAME、VLINK、VCLK后再接至针排P2的同名端，最终这些端子均接至总线间数据传输控制芯片SN74LVC4245ADW(U1)，以将显示数据信号和控制信号输出。AD7843_DOUT、AD7843_DIN、AD7843_DCLK、AD7843_IRQ、AD7843_BUSY、AD7843_CS均接至针排P5、P2的同名端，并最终接至触摸屏接口芯片ADS7843(U2)，以获取触摸屏的触发采样信号。引脚KEY1～KEY9接针排J10的同名端实现与键盘的连接，以输入按键选择信号。引脚RxD1、TxD1、PRINT_BUSY接针排P3的同名端实现与打印机的连接。引脚BEEP接蜂鸣器的同名端。引脚TDI、TDO、TCK、TMS、nTRST接针排P6的同名端，构成微处理器的JTAG。引脚LED0、AD7843_CS、AD7843_IRQ分别接发光二极管DS3、DS4、DS5。三端口调压器LM317AT(U14)输出接针排J11，以为光线发射的二极管提供电源。

如图6所示，存储模块：HY29LV160的地址线A0～A11接微处理器的ADDR1～ADDR20，数据线DQ0～DATA15接微处理器的DATA0～DATA15，片选线nCE接微处理器的GCS0，读允许线nOE接微处理器的nOE，写允许线nWE接微处理器的引脚nWE，复位线nRESET接微处理器的nRESET，nBYTE接高电平选择字存储模式。HY57V641620的地址线A0～A11同样接微处理器的ADDR1～ADDR12，数据线DQ0～DQ15接微处理器的DATA0～DATA15，片选线nSCS接微处理器的nGCS6，行地址线nSRAS接微处理器的nCAS3，列地址线nSCAS接微处理器的nCAS2，存储区选择线BA0、BA1分别接微处理器的ADDR21、ADDR22，写允许线nWE接微处理器的nWE，数据输入输出屏蔽线LDQM、UDQM分别接微处理器的nBE0、nBE1，内部时钟允许线SCKE接微处理器的SCKE，时钟线SCLK接微处理器的SCLK。

如图7所示，液晶触摸屏模块：总线间数据传输控制芯片SN74LVC4245ADW(U1)的引脚VD0～VD3、nRESET、nDISP-ON、VFRAME、VLINK、VCLK引脚分别接针排P2的VD0～VD3、nRESET、DISP-ON、VFRAME、VLINK、VCLK后再接至针排P5的同名端，最终这些端子均接至微处理器S3C44B0X，以获取数据和控制信号。触摸屏接口芯片ADS7843(U2)的引脚AD7843_DOUT、AD7843_DIN、AD7843_DCLK、AD7843_IRQ、AD7843_BUSY、AD7843_CS均接至针排P2、P5的同名端，并最终接至微处理器，以向控制器输出触摸屏的触发采样信号；引脚RIGHT、UP、LEFT、DOWN转接至针排P5后接显示单元，以得到数据信号。

如图8所示，键盘模块：键盘的9个按键在未按下时，均为低电平，按下某键时，变为低电平。引脚KEY1～KEY9接至针排J1后与微处理器的同名端相连，以向控制器输入按键选择信号。打印机的引脚接针排P3的RxD1、TxD1、PRINT_BUSY。

Claims (3)

1、一种全自动焦度计，其特征在于：所述全自动焦度计包括：

图像传感器，用于采集透过待检测镜片的光信号；

CPLD及ARM模块，用于接收所述光信号，设定初始光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为R_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为β_i；放入镜片后的光斑位置的坐标为(x_i，y_i)，到圆心距离为r_i，与坐标原点的连线和x轴构成的夹角为θ_i。散光片的基线与x轴的夹角为α，将上述两点转换到以基线为x轴的坐标系内的坐标分别为(x′_i，y′_i)和(x′_i，y′_i)，上述变量的下标i分别代表四个光斑，坐标系转换有如下关系：

x′_i＝R_icos(β_i-α)        (1)

y′_i＝R_isin(β_i-α)        (2)

x′_i＝r_icos(θ_i-α)        (3)

y′_i＝r_isin(θ_i-α)        (4)

x′_i＝k₁x_i′               (5)

y′_i＝k₂y_i′               (6)

其中k₁，k₂为散光片基线坐标系下x向和y向的比例系数；

由上述6式推导得：

r_i(cosθ_icosα+sinθ_isinα)＝k₁R_i(cosβ_icosα+sinβ_isinα)     (7)

r_i(sinθ_icosα-cosθ_isinα)＝k₂R_i(sinβ_icosα+cosβ_isinα)    (8)

可得：

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_1{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}{-r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i+k_1{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}---\left(9\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{r_i\sin {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\sin {\mathrm{\β}}_i}{r_i\cos {\mathrm{\θ}}_i-k_2{R}_i\cos {\mathrm{\β}}_i}---\left(10\right)$

综合上述两式并整理后，得到(11)：

$\frac{r_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)R_i}=-\frac{R_i}{\cos ({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\β}}_i)r_i}\left(k_1{k}_2\right)+(k_1+k_2)---\left(11\right)$

将k₁k₂和k₁+k₂视为两个变量，通过上式(11)来拟合：选择全部四个光斑或距离最远的两个光斑做最小二乘拟合；得到k₁k₂和k₁+k₂后即可分别求得k₁和k₂的值；

利用k₁，k₂和α之间的关系，计算得到球镜度、柱镜度和基线角度；

同时，测得镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器面阵的距离x₂，由光线经镜片和光阑的光路图和顶焦度的定义得出顶焦度为Φ_v为：

${\mathrm{\Φ}}_v=\frac{1}{{l^{\′}}_f}=\frac{r_i-R_i}{x_2{R}_i+x_1(r_i-R_i)}---\left(12\right)$

式中l′_f为被测镜片的后顶焦度。

电源模块，用于给各个模块供电；

存储模块，用于存储光信号以及球镜度、柱镜度和基线角度信息。

2、如权利要求1所述的全自动焦度计，其特征在于：所述全自动焦度计还包括液晶触摸屏模块，所述液晶触摸屏模块连接所述CPLD及ARM模块。

3、如权利要求1或2所述的全自动焦度计，其特征在于：所述全自动焦度计还包括键盘及打印机接口模块，所述键盘及打印机接口模块连接所述CPLD及ARM模块，所述键盘及打印机接口模块连接键盘和打印机。

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