CN102928982A - 一种大口径平行光扩束装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种大口径平行光扩束装置，包括光源发生器（1），球型透镜（2），光栏（3），漫透射板（4），准直透镜（5）扩束透镜组（6）和待测镜片（7），其特征在于：所述光源发生器（1），包括光源和沿投射光路引导来自所述光源的投射光的投射光学系统，发生单色光；所述球型透镜（2），用光学玻璃加工成的透明球，其直径与光源的发光头直径一样；所述光栏（3），为中间有一小孔的厚度为0.2mm薄金属片，且紧贴球型透镜（2）；所述漫透射板（4），为厚度为1mm的毛玻璃；所述准直透镜（5）将所述均匀发散光线会聚成一束平行光线；所述扩束透镜组（6）使所述平行光线扩展为直径为50mm以上的平行光束。

Description

一种大口径平行光扩束装置及方法
技术领域
本发明涉及一种自由曲面眼镜镜片检测仪器中的平行光扩束，具体地说，是一种直径可达75毫米的大口径平行光扩束装置及方法。
背景技术
随着自由曲面镜片的广泛应用，其相应的检测技术也在不断发展。由于自由曲面镜片的屈光度在整个表面范围内都不相同，且其面形是一种非轴对称的曲面，因此仅测量少数的点或母线对于评价自由曲面镜片的整个面形是远远不够的，必须测得整个面的面形分布，得到各个点的顶焦度参数。
目前对镜片的检测，主要使用自动焦度计检测，其是眼镜行业所必备的仪器之一。自动焦度计通常由光学系统、精密机械、光电检测器件（通常为面阵图像传感器，也有采用2个线阵的）及电气控制等部分组成。自动焦度计用单点测量法，它在镜片的主光轴附近对称选取４个光点，用面阵图像传感器，采集４个光点的图像，根据４个光点的位置计算出镜片的顶焦度参数。单点测量法能精确给出各点信息，但它只能实时测出镜片的一个小区域中心的屈光度分布信息，不能给出整个面的屈光度分布信息，对于检测渐进多焦点镜片或自由曲面镜片时具有局限性。
因此已知的自动焦度计用单点测量法存在着上述种种不便和问题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种用于眼镜镜片分析检测仪器的平行光源发生器的把一单色光经一透镜组扩束至透镜的通光孔径的平行光束的大口径平行光扩束装置。
本发明的另一目的，在于提出一种对自由曲面镜片的所有通光口径的光线的均匀照射的大口径平行光扩束装置。
本发明的又一目的，在于提出一种用于自由曲面眼镜镜片的所有通光口径检测，以测得自由曲面眼镜镜片的所有通光口径的顶焦度的分布的大口径平行光扩束方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种大口径平行光扩束装置，包括光源发生器，球型透镜，光栏，漫透射板，准直透镜，扩束透镜和待测镜片；其特征在于：
所述光源发生器，包括光源和沿投射光路引导来自所述光源的投射光的投射光学系统，发生单色光，且沿着投射光路依次设有球型透镜，光栏，漫透射板，准直透镜，扩束透镜和待测镜片；
所述球型透镜，用光学玻璃加工成的透明球，其直径与光源的发光头直径一样，且紧贴光源发生器，使入射单色光线经其聚焦；
所述光栏，为中间有一小孔的厚度为0.2mm薄金属片，或者薄平板光学玻璃上镀中央有一小孔的阻光膜，且紧贴球型透镜，使光源发出的光线经球型透镜聚焦后照亮所述小孔；
所述漫透射板，为厚度为1mm的毛玻璃，且紧贴光栏，使经光栏过虑去除杂散光线后的投射光线再照射到漫透射板上形成180度各向同性的均匀发散光线；
所述准直透镜将所述均匀发散光线会聚成一束平行光线；
所述扩束透镜组使所述平行光线扩展为直径为50mm以上的平行光束，扩束透镜组实际上是一个开普勒望远镜，其放大率可将准直透镜形成的平行光束通光直径扩展成50mm以上。
本发明的大口径平行光扩束装置还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的大口径平行光扩束装置，其中所述漫透射板与扩束透镜之间的距离可为1～10mm。
前述的大口径平行光扩束装置，其中所述扩束透镜与待测镜片之间的距离可为20～300mm。
前述的大口径平行光扩束装置，其中所述球型透镜的直径与光源的发光头的直径一样。
前述的大口径平行光扩束装置，其中所述光栏透光小孔孔径0.1～1mm。
前述的大口径平行光扩束装置，其中所述光源的功率范围是0.5～10瓦。
一种大口径平行光扩束方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在大口径平行光扩束装置中插入需要检测的待测自由曲面眼镜镜片；
b、根据对光线平行度误差的要求选择光栏透光小孔孔径0.1～1mm，光栏透光小孔孔径越小，光线平行度误差越小，但光通量越小，亮度越弱，需要光源的功率越大；
c、调节所述漫透射板与扩束透镜之间的距离1～10mm；
d、调节扩束透镜与待测镜片之间的距离20～300mm，以使测得自由曲面眼镜镜片的所有通光口径的顶焦度的分布。
采用上述技术方案后，本发明的大口径平行光扩束装置及方法具有以下优点：
1、能对自由曲面镜片的所有通光口径的光线进行均匀照射；
2、检测通光口径得到自由曲面眼镜镜片的所有通光口径的顶焦度的分布信息。
附图说明
图1为本发明实施例的的大口径平行光扩束装置的结构示意图。
图中：1光源，2球型透镜，3光栏，4、漫透射板，5准直透镜，6扩束透镜组，7待测镜片。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
现请参阅图1，图1为本发明实施例的的大口径平行光扩束装置的结构示意图。如图所示，所述光源发生器1，包括光源和沿投射光路引导来自所述光源的投射光的投射光学系统，发生单色光，且沿着投射光路依次设有球型透镜2，光栏3，漫透射板4，准直透镜5，扩束透镜组6和待测镜片7。
所述球型透镜2，用光学玻璃加工成的透明球，其直径与光源的发光头直径一样，且紧贴光源发生器1，使入射单色光线经其聚焦成小点；所述球型透镜的直径与光源的发光头的直径一样，若选直径5mm的LED发光管，球型透镜的直径是5mm；
所述光栏3，为中间有一小孔的厚度为0.2mm薄金属片，或者薄平板光学玻璃上镀中央有一小孔的阻光膜，且紧贴球型透镜，使光源发出的光线经球型透镜聚焦后照亮所述小孔；所述光栏透光小孔孔径0.1～1mm；
所述漫透射板4，为厚度为1mm的毛玻璃，且紧贴光栏（3），使经光栏（3）过虑去除杂散光线后的投射光线再照射到漫透射板（4）上形成180度各向同性的均匀发散光线；所述漫透射板与扩束透镜之间的距离可为1～10mm；
所述准直透镜5将所述均匀发散光线会聚成一束平行光线；
所述扩束透镜组6使所述平行光线扩展为直径为50mm以上的平行光束，扩束透镜组6实际上是一个开普勒望远镜，其放大率可将准直透镜5形成的平行光束通光直径扩展成50mm以上。
一种大口径平行光扩束方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在大口径平行光扩束装置中插入需要检测的待测自由曲面眼镜镜片；
b、根据对光线平行度误差的要求选择光栏透光小孔孔径0.1～1mm，光栏透光小孔孔径越小，光线平行度误差越小，但光通量越小，亮度越弱，需要光源的功率越大；
c、调节所述漫透射板与扩束透镜之间的距离1～10mm；
d、调节扩束透镜与待测镜片之间的距离20～300mm，以使测得自由曲面眼镜镜片的所有通光口径的顶焦度的分布。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (7)

1.一种大口径平行光扩束装置，包括光源发生器（1），球型透镜（2），光栏（3），漫透射板（4），准直透镜（5）扩束透镜组（6）和待测镜片（7），其特征在于：
所述光源发生器（1），包括光源和沿投射光路引导来自所述光源的投射光的投射光学系统，发生单色光，且沿着投射光路依次设有球型透镜（2），光栏（3），漫透射板（4），准直透镜（5），扩束透镜（6）和待测镜片（7）；
所述球型透镜（2），用光学玻璃加工成的透明球，其直径与光源的发光头直径一样，且紧贴光源发生器（1），使入射单色光线经其聚焦；
所述光栏（3），为中间有一小孔的厚度为0.2mm薄金属片，或者薄平板光学玻璃上镀中央有一小孔的阻光膜，且紧贴球型透镜（2），使光源发出的光线经球型透镜（2）聚焦后照亮所述小孔；
所述漫透射板（4），为厚度为1mm的毛玻璃，且紧贴光栏（3），使经光栏（3）过虑去除杂散光线后的投射光线再照射到漫透射板（4）上形成180度各向同性的均匀发散光线；
所述准直透镜（5）将所述均匀发散光线会聚成一束平行光线；
所述扩束透镜组（6）使所述平行光线扩展为直径为50mm以上的平行光束，扩束透镜组（6）实际上是一个开普勒望远镜，其放大率可将准直透镜（5）形成的平行光束通光直径扩展成50mm以上。
2.如权利要求1所述的大口径平行光扩束装置，其特征在于，所述漫透射板与扩束透镜之间的距离可为1～10mm。
3.如权利要求1所述的大口径平行光扩束装置，其特征在于，所述扩束透镜与待测镜片之间的距离可为20～300mm。
4.如权利要求1所述的大口径平行光扩束装置，其特征在于，所述球型透镜的直径与光源的发光头的直径一样。
5.如权利要求1所述的大口径平行光扩束装置，其特征在于，所述光栏透光小孔孔径0.1～1mm。
6.如权利要求1所述的大口径平行光扩束装置，其特征在于，所述光源的功率范围是0.5～10瓦。
7.一种大口径平行光扩束方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在大口径平行光扩束装置中插入需要检测的待测自由曲面眼镜镜片；
b、根据对光线平行度误差的要求选择光栏透光小孔孔径0.1～1mm，光栏透光小孔孔径越小，光线平行度误差越小，但光通量越小，亮度越弱，需要光源的功率越大；
c、调节所述漫透射板与扩束透镜之间的距离1～10mm；
d、调节扩束透镜与待测镜片之间的距离20～300mm，以使测得自由曲面眼镜镜片的所有通光口径的顶焦度的分布。
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