CN113252310A - 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 - Google Patents
一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113252310A CN113252310A CN202110460036.8A CN202110460036A CN113252310A CN 113252310 A CN113252310 A CN 113252310A CN 202110460036 A CN202110460036 A CN 202110460036A CN 113252310 A CN113252310 A CN 113252310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- lens
- lens group
- transmittance
- measuring
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical group [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004456 color vision Effects 0.000 description 2
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0207—Details of measuring devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0285—Testing optical properties by measuring material or chromatic transmission properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,属于眼睛片检测技术领域;本发明采用光栅分光检测法,可以对屈光度范围为+25D至‑25D的眼镜片进行颜色的准确测量。可以实现对流水生产线上的眼镜片的三刺激值和透射比进行实时在线检测,并对不合格产品进行实时警告。本发明通过对眼镜片的关键参数三刺激值、蓝光透射比和光透射比进行实时监测,实现对眼镜片的品质控制。
Description
技术领域
本发明涉及眼镜片检测领域,具体涉及一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法。
背景技术
颜色测量在科研、生产以及生活等各方面一向有着广泛的应用。随着科学技术的进步与经济的发展,人们对产品颜色的指标要求也越来越高,颜色差异会直接影响产品质量等级。近年来,国内外颜色相关行业,如纺织印染、油墨印刷,染料制造等,产品颜色的正确与否是一个至关重要的质量指标。这些部门需要对颜色质量进行检测和监控,把颜色参数作为对产品分类、划分等级的依据。在批量化生产中,确保同一批次产品及不同批次产品的颜色指标一致则十分重要。产品颜色与标准试样颜色的偏差超标,将会造成次品或废品,给企业带来严重的经济损失。使用颜色测量仪器来代替人眼分辨颜色可以有效地提高产品质量,而且为计算机配色提供了前提条件。
颜色是一个心理物理量。人们对于颜色的感知是通过人眼接收物体反射或透射的光信号来认识的。颜色持性是个三变量的函数,可以通过颜色的三要素来描述:明度、色调、色饱和度。光源颜色是由光源的光谱分布决定的。物体颜色由物体表面的光谱特性决定。但是,人眼对于物体表面光谱特性相同的物体通常并不一定有相同的颜色感觉,另外一个影响人眼颜色感觉的关键因素是物体表面光空间分布的几何特性。几何特性的描述较为复杂,不同行业的关注点不同,也采用不同的描述和测量方法,例如物体表面光泽度、桔皮度等。
经过多年来科学家们的实验积累,国际照明委员会(CIE)组织提出了一系列标准化的色度学系统。其中不仅包括相应的颜色表达方法,还有一系列标准的精确的光学检测模型、计算方法以及各种标准测色方法。以色度学原理为基础,各类测色仪器以CIE的标准为参考对物体或者光源进行测量可以得到客观的评价。其意义在于量化了物体表面或光源颜色,为产品的设计,生产控制提供了便捷有效的标准与途径,更有利于工业化行业标准制定。
颜色测量主要有三种方法:目视法,分光光度法和光电积分法。目视法是一种最基本最传统的测色方法。由CIE(国际标准照明委员会)规定的标准色度观察者在标准照明条件下对被测物进行目测,并与标准色度图进行对照得出色度参数。由于人眼不能准确识别细微的差别和观测的主观性,这种方法己很少使用。分光光度法是一种精确的测色方法。通过对光源的光谱功率分布或物体反射光的光谱功率进行测量,利用测得的数据计算得到物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。这种方法通过探测物体的光谱成分确定其颜色参数,因此测得的精度非常高。但是用此方法实现的系统构成复杂、操作繁琐、成本较高,适用于要求较高的测色与配色场合。光电积分法是一种模拟人眼三刺激值特性的测色方法。通过把探测器的光谱响应,匹配成CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线,或某一特定的光谱响应曲线,来对被测量的光谱功率进行积分测量。用光电积分法制作的仪器虽然不能精确测出物体的三刺激值和色品坐标,但能准确测出两个物体之间的颜色差别,又被称为色差计。
然而,目前测色仪器主要应用于化工、食品、塑料、建筑、印刷、涂料、油漆油墨、纺织服装等行业的颜色管理领域,主要是对不透明物体,例如彩色纸张,测量其表面的漫反射,散射光信息进行测量颜色。而对于眼镜领域,由于眼镜片的高透光性和镜面反射特性,此类仪器则不能很准确的进行颜色测量。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法。本发明方法采用光栅分光检测法,可以对屈光度范围为+25D至-25D的眼镜片进行准确测量。可以实现对流水生产线上的眼镜片的颜色(三刺激值)进行实时在线检测,并对不合格产品进行实时警告。除可实现三刺激值测量外,还可以对眼镜片的关键参数如蓝光透射比和光透射比进行实时监测,实现对眼镜片的品质控制。
本发明的技术解决方案如下:
本发明的方法基于以下装置实现,该装置包括测量系统T和定位系统D。所述的测量系统T包括光源发出的光经过积分球充分匀光(挡板防止光源的光直接反射至出射窗口)后经过出射窗口通过第一滤光片,然后通过第一透镜准直后的光经过小孔光阑进行空间滤光,然后通过快门入射至待测眼镜片,通过待测眼镜片的透射光依次通过第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第二滤光片、分光镜的透射后会聚至第一狭缝处进行空间滤光,然后经过第三透镜准直后入射至光栅表面,通过光栅的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜会聚通过第二狭缝后入射至探测器。所述的第二狭缝通过步进电机的控制可以沿垂直光路方向精密移动进行空间滤光,保证不同波长的光可以依次通过第二狭缝后入射至探测器。经过分光镜的另一路反射光入射至光电二极管阵列。
所述的定位系统D包括信号发生器和信号探测器。信号发生器和信号探测器位于流水线两侧,信号探测器的中心和第二透镜的中心的垂直距离为待测眼镜片的半径长度。
眼镜片生产流水线中间设置一狭缝,保证从所述的快门出射的光可以到达待测眼镜片,以及信号发生器发出的信号能够到达信号探测器。
所述的快门、变倍镜、补偿镜、探测器、步进电机、光电二极管阵列、信号发生器、信号探测器、流水线分别和电脑相连。
所述的光源采用CIE标准照明体D65光源。
所述的积分球内涂层材料选用硫酸钡,直径范围0.5m至2m,入射窗口和出射窗口选用石英玻璃材料。
所述的第一滤光片、第二滤光片的透过波长范围360nm至830nm,平均透过率大于95%。
所述的第一透镜、第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第三透镜、第四透镜均采用石英玻璃材料。
所述的小孔光阑通光孔径可调,可调范围1cm至7cm。
所述的第二透镜距离待测眼镜片的距离范围为2~10cm。
所述的分光镜分光波段360nm至830nm,透射率为10%,反射率为90%。
所述的分光镜与第一狭缝之间的距离和分光镜与光电二极管阵列之间的距离保持一致。
所述的第一狭缝与第二狭缝的缝宽可调,且二者缝宽保持一致。
所述的第三透镜和第四透镜焦距相等。
所述的光栅采用闪耀光栅,分光波段360nm至830nm。
所述的光电二极管阵列采用对360nm至830nm波段敏感的N*N个光电二极管阵列组成。
所述的信号探测器与第二透镜沿垂直于测量光路的中心距离等于待测眼镜片的半径。
利用上述装置进行测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,包括下列步骤:
步骤1、在眼镜片生产过程中,待测眼镜片在流水线上前进,当待测眼镜片的前边缘移动到信号发生器和信号探测器之间时,由于待测眼镜片的遮挡使得信号探测器探测不到信号发生器发出的信号,此时信号探测器输出低电平信号,说明待测眼镜片已经移动到合适的位置,触发测量。
步骤2、电脑收到信号探测器发出的低电平信号后,控制流水线停止运动开始进行测量。打开快门,使得光源发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片,透射光依次通过第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第二滤光片、分光镜入射至光电二极管阵列。电脑控制变倍镜组、补偿镜组移动,使入射至光电二极管阵列的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,此时会聚效果最佳,在此次测量过程中变倍镜组和补偿镜组保持此位置不动。
步骤3、经过所述的步骤2对变倍镜组和补偿镜组位置优化后,光源发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片,透射光依次通过第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第二滤光片、分光镜的透射后会聚至第一狭缝处进行空间滤光,然后经过第三透镜准直后入射至光栅表面,通过光栅的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜会聚通过第二狭缝后入射至探测器。步进电机控制第二狭缝依次移动,使不同波长的光依次入射至探测器,记录每一个波长对应的光功率值得到待测眼镜片的透射光谱功率分布函数f1(λ)。待f1(λ)测量结束后电脑控制快门关闭,同时控制流水线开始运动。
步骤4、待测眼镜片继续在流水线上前进,当待测眼镜片的后边缘移动出信号发生器和信号探测器之间时,由于没有了待测眼镜片的遮挡使得信号探测器可以探测到信号发生器发出的信号,此时信号探测器输出高电平信号,说明待测眼镜片已经移出测量位置,触发本装置进行背景测量。
步骤5、电脑收到信号探测器发出的高电平信号后,控制流水线停止运动开始进行背景测量。打开快门,使得光源发出的光经过匀光准直后通过流水线的狭缝,透射光次通过第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第二滤光片、分光镜入射至光电二极管阵列。电脑控制变倍镜组、补偿镜组移动,使入射至光电二极管阵列的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,此时会聚效果最佳,在此背景测量过程中变倍镜组和补偿镜组保持此位置不动。
步骤6、经过所述的步骤5对变倍镜组和补偿镜组位置优化后,光源发出的光经过匀光准直后通过第二透镜、变倍镜组、补偿镜组、第二滤光片、分光镜的透射后会聚至第一狭缝处进行空间滤光,然后经过第三透镜准直后入射至光栅表面,通过光栅的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜会聚通过第二狭缝后入射至探测器。步进电机控制第二狭缝依次移动,使不同波长的光依次入射至探测器,记录每一个波长对应的光功率值得到背景透射光谱功率分布函数f2(λ)。f2(λ)测量结束后向电脑发送结束信号,收到结束信号后电脑控制快门关闭,同时控制流水线开始运动。
步骤7、电脑进行数据处理:待测眼镜片的三刺激值采用公式(1)、(2)、(3)进行计算:
式中:λ为波长,本发明测量范围为360nm至830nm,f0(λ)为光源1的光谱功率分布,f1(λ)为待测眼镜片的透射光谱功率分布,f2(λ)为背景透射光谱功率分布,x(λ)、y(λ)、z(λ)是CIE1964标准色度观察者的光谱三刺激值函数,Δλ为波长间隔,A为常数,其值用下式确定:
色品坐标为:
X10=X/(X+Y+Z) (5)
Y10=Y/(X+Y+Z) (6)
Z10=1-X-Y (7)
蓝光透射比τsb采用公式8进行计算:
式中:Es(λ)为空气质量为2时的海平面的太阳光谱功率分布,B(λ)为蓝光危险系数。
光透射比τV采用公式9进行计算:
式中:V(λ)为日光下平均人眼光谱光视效率函数。
步骤8、电脑根据色品坐标(X10,Y10,Z10)在色品图上找到对应颜色进行输出显示。
可选的,对本批次眼镜片的颜色范围可以在电脑中进行预设,电脑将结果与预设的颜色范围进行比对,若超出颜色范围将在显示器上输出警告字样。
步骤9、电脑根据蓝光透射比τsb和光透射比τV的计算结果与阈值进行对比,低于阈值则说明此眼镜片透过率不合格,在显示器上输出警告字样。
所述以上步骤1~9在电脑的控制下实现完全自动处理,可以快速有效的对眼镜片测量三刺激值和透射比,实现品质检测。
本发明的有益效果:
1.本发明采用光栅分光检测法,可以对屈光度范围为+25D至-25D的眼镜片进行颜色的准确测量。
2.本发明可以实现对流水生产线上的眼镜片的颜色进行实时在线检测,并对不合格产品进行实时警告。
3.本发明对眼镜片三刺激值和透射比的测量可以对镀膜工艺进行监测,以增加镀膜工艺的稳定性。
4.本发明通过对眼镜片的关键参数,如三刺激值、蓝光透射比和光透射比进行实时监测,实现对眼镜片的品质控制。
附图说明
图1是一种眼镜片三刺激值和透射比的测量装置结构示意图。
图2是一种眼镜片三刺激值和透射比的测量方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,图1是本发明实现一种眼镜片三刺激值和透射比的测量装置的一个实施例的结构示意图。本装置包括测量系统T和定位系统D。所述的测量系统T包括光源1发出的光经过积分球3充分匀光(挡板2防止光源1的光直接反射至出射窗口)后经过出射窗口通过第一滤光片4,然后通过第一透镜5准直后的光经过小孔光阑6进行空间滤光,然后通过快门7入射至待测眼镜片8,通过待测眼镜片8的透射光依次通过第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第二滤光片12、分光镜13的透射后会聚至第一狭缝14处进行空间滤光,然后经过第三透镜15准直后入射至光栅16表面,通过光栅16的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜17会聚通过第二狭缝18后入射至探测器19。所述的第二狭缝18通过步进电机20的控制可以沿垂直光路方向精密移动进行空间滤光,保证不同波长的光可以依次通过第二狭缝18后入射至探测器19。经过分光镜13的反射光入射至光电二极管阵列21。
所述的定位系统D包括信号发生器22和信号探测器23。
眼镜片生产流水线24中间设置一狭缝,保证从所述的快门7出射的光可以到达待测眼镜片8,以及信号发生器22发出的信号能够到达信号探测器23。
所述的快门7、变倍镜10、补偿镜11、探测器19、步进电机20、光电二极管阵列21、信号发生器22、信号探测器23、流水线24分别和电脑25相连。
所述的光源1采用CIE标准照明体D65光源。
所述的积分球3内涂层材料选用硫酸钡,直径范围0.5m至2m,入射窗口和出射窗口选用石英玻璃材料。
所述的第一滤光片4、第二滤光片12的透过波长范围360nm至830nm,平均透过率大于95%。
所述的第一透镜5、第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第三透镜15、第四透镜17均采用石英玻璃材料。
所述的小孔光阑6通光孔径可调,可调范围1cm至7cm。
所述的第二透镜9距离待测眼镜片8的距离范围为2~10cm。
所述的分光镜13分光波段360nm至830nm,透射率为10%,反射率为90%。
所述的分光镜13与第一狭缝14之间的距离和分光镜13与光电二极管阵列21之间的距离保持一致。
所述的第一狭缝14与第二狭缝18的缝宽可调,且二者缝宽保持一致。
所述的第三透镜15和第四透镜17焦距相等。
所述的光栅16采用闪耀光栅,分光波段360nm至830nm。
所述的光电二极管阵列21采用对360nm至830nm波段敏感的N*N个光电二极管阵列组成。
所述的信号探测器23与第二透镜9沿垂直于测量光路的中心距离等于待测眼镜片8的半径。
如图2所示,为眼镜片三刺激值和透射比的测量的方法,包括下列步骤:
步骤1、在眼镜片生产过程中,待测眼镜片8在流水线24上前进,当待测眼镜片8的前边缘移动到信号发生器22和信号探测器23之间时,由于待测眼镜片8的遮挡使得信号探测器23探测不到信号发生器22发出的信号,此时信号探测器23输出低电平信号,说明待测眼镜片8已经移动到合适的位置,触发进行测量。
步骤2、电脑25收到信号探测器23发出的低电平信号后,控制流水线24停止运动开始进行测量。打开快门7,使得光源1发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片8,透射光依次通过第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第二滤光片12、分光镜13入射至光电二极管阵列21。电脑25控制变倍镜组10、补偿镜组11移动,使入射至光电二极管阵列21的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列21中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,此时会聚效果最佳,在此次测量过程中变倍镜组10和补偿镜组11保持此位置不动。
步骤3、经过所述的步骤2对变倍镜组10和补偿镜组11位置优化后,光源1发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片8,透射光次通过第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第二滤光片12、分光镜13的透射后会聚至第一狭缝14处进行空间滤光,然后经过第三透镜15准直后入射至光栅16表面,通过光栅16的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜17会聚通过第二狭缝18后入射至探测器19。步进电机20控制第二狭缝18依次移动,使不同波长的光依次入射至探测器19,记录每一个波长对应的光功率值得到待测眼镜片8的透射光谱功率分布函数f1(λ)。待f1(λ)测量结束后向电脑25发送结束信号,收到结束信号后电脑25控制快门7关闭,同时控制流水线24开始运动。
步骤4、待测眼镜片8继续在流水线24上前进,当待测眼镜片8的后边缘移动出信号发生器22和信号探测器23之间时,由于没有了待测眼镜片8的遮挡使得信号探测器23可以探测到信号发生器22发出的信号,此时信号探测器23输出高电平信号,说明待测眼镜片8已经移出测量位置,触发本装置进行背景测量。
步骤5、电脑25收到信号探测器23发出的高电平信号后,控制流水线24停止运动开始进行背景测量。打开快门7,使得光源1发出的光经过匀光准直后通过流水线24的狭缝,透射光次通过第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第二滤光片12、分光镜13入射至光电二极管阵列21。电脑25控制变倍镜组10、补偿镜组11移动,使入射至光电二极管阵列21的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列21中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,此时会聚效果最佳,在此背景测量过程中变倍镜组10和补偿镜组11保持此位置不动。
步骤6、经过所述的步骤5对变倍镜组10和补偿镜组11位置优化后,光源1发出的光经过匀光准直后通过第二透镜9、变倍镜组10、补偿镜组11、第二滤光片12、分光镜13的透射后会聚至第一狭缝14处进行空间滤光,然后经过第三透镜15准直后入射至光栅16表面,通过光栅16的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜17会聚通过第二狭缝18后入射至探测器19。步进电机20控制第二狭缝18依次移动,使不同波长的光依次入射至探测器19,记录每一个波长对应的光功率值得到背景透射光谱功率分布函数f2(λ)。f2(λ)测量结束后,电脑25控制快门7关闭,同时控制流水线24开始运动。
步骤7、电脑25进行数据处理:待测眼镜片的三刺激值采用公式1、2、3进行计算:
式中:λ为波长,本装置测量范围为360nm至830nm,f0(λ)为光源1的光谱功率分布,f1(λ)为待测眼镜片的透射光谱功率分布,f2(λ)为背景透射光谱功率分布,x(λ)、y(λ)、z(λ)是CIE1964标准色度观察者的光谱三刺激值函数,Δλ为波长间隔,A为常数,其值用下式确定:
色品坐标为:
X10=X/(X+Y+Z) (5)
Y10=Y/(X+Y+Z) (6)
Z10=1-X-Y (7)
蓝光透射比τsb采用公式8进行计算:
式中:Es(λ)为空气质量为2时的海平面的太阳光谱功率分布,B(λ)为蓝光危险系数。
光透射比τV采用公式9进行计算:
式中:V(λ)为日光下平均人眼光谱光视效率函数。
步骤8、电脑25根据色品坐标(X10,Y10,Z10)在色品图上找到对应颜色进行输出显示。
可选的,对本批次眼镜片的颜色范围可以在电脑25中进行预设,电脑25将结果与预设的颜色范围进行比对,若超出颜色范围将在显示器上输出警告字样。
步骤9、电脑25根据蓝光透射比τsb和光透射比τV的计算结果与阈值进行对比,低于阈值则说明此眼镜片透过率不合格,在显示器上输出警告字样。
所述以上步骤1~9在电脑25的控制下实现完全自动处理,可以快速有效的对眼镜片测量三刺激值和透射比和品质检测。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技术所创的等效方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、当待测眼镜片(8)的前边缘移动到信号发生器(22)和信号探测器(23)之间时,由于待测眼镜片(8)的遮挡使得信号探测器(23)探测不到信号发生器(22)发出的信号,此时信号探测器(23)输出低电平信号;
步骤2、电脑(25)收到信号探测器(23)发出的低电平信号后,控制流水线(24)停止运动开始进行颜色测量,获得不同波长的光对应的光功率值得到待测眼镜片(8)的透射光谱功率分布函数f1(λ),待f1(λ)测量结束后,电脑(25)控制快门(7)关闭,同时控制流水线(24)开始运动;
步骤3、待测眼镜片(8)继续在流水线(24)上前进,当待测眼镜片(8)的后边缘移动出信号发生器(22)和信号探测器(23)之间时,此时信号探测器(23)输出高电平信号;
步骤4、电脑(25)收到信号探测器(23)发出的高电平信号后,控制流水线(24)停止运动开始进行背景测量,获得不同波长对应的光功率值得到背景透射光谱功率分布函数f2(λ),f2(λ)测量结束,电脑(25)控制快门(7)关闭,同时控制流水线(24)开始运动;
步骤5、电脑(25)进行数据处理:计算待测镜片的三刺激值以及蓝光透射比、光透射比。
2.根据权利要求1所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,所述步骤2中颜色测量、获得不同波长的光对应的光功率值得到待测眼镜片(8)的透射光谱功率分布函数f1(λ)的具体方法如下:
步骤2.1,打开快门(7),使得光源(1)发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片(8),透射光依次通过第二透镜(9)、变倍镜组(10)、补偿镜组(11)、第二滤光片(12)、分光镜(13)入射至光电二极管阵列(21);电脑(25)控制变倍镜组(10)、补偿镜组(11)移动,使入射至光电二极管阵列(21)的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列(21)中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,保持此时的变倍镜组(10)和补偿镜组(11)的位置不动;
步骤2.2,经过所述的步骤2.1对变倍镜组(10)和补偿镜组(1)位置优化后,光源(1)发出的光经过匀光准直后通过待测眼镜片(8),透射光次通过第二透镜(9)、变倍镜组(10)、补偿镜组(11)、第二滤光片(12)、分光镜(13)的透射后会聚至第一狭缝(14)处进行空间滤光,然后经过第三透镜(15)准直后入射至光栅(16)表面,通过光栅(16)的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜(17)会聚通过第二狭缝(18)后入射至探测器(19);
步骤2.3,控制第二狭缝(18)移动,使不同波长的光依次入射至探测器(19),记录每一个波长对应的光功率值得到待测眼镜片(8)的透射光谱功率分布函数f1(λ)。
3.根据权利要求1所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,所述步骤4中进行背景测量,获得不同波长对应的光功率值得到背景透射光谱功率分布函数f2(λ)的具体方法如下:
步骤4.1,打开快门(7),使得光源(1)发出的光经过匀光准直后通过流水线(24)的狭缝,透射光依次通过第二透镜(9)、变倍镜组(10)、补偿镜组(11)、第二滤光片(12)、分光镜(13)入射至光电二极管阵列(21);电脑(25)控制变倍镜组(10)、补偿镜组(11)移动,使入射至光电二极管阵列(21)的会聚光斑大小发生改变,当光电二极管阵列(21)中的N*N个光电二极管中能探测到光信号的光电二极管的个数最少时,保持此时的变倍镜组(10)和补偿镜组(11)的位置不动;
步骤4.2,经过所述的步骤4.1对变倍镜组(10)和补偿镜组(11)位置优化后,光源(1)发出的光经过匀光准直后通过第二透镜(9)、变倍镜组(10)、补偿镜组(11)、第二滤光片(12)、分光镜(13)的透射后会聚至第一狭缝(14)处进行空间滤光,然后经过第三透镜(15)准直后入射至光栅(16)表面,通过光栅(16)的分光作用,不同波长的光分别经过第四透镜(17)会聚通过第二狭缝(18)后入射至探测器(19);
步骤4.3,控制第二狭缝(18)移动,使不同波长的光依次入射至探测器(19),记录每一个波长对应的光功率值得到背景透射光谱功率分布函数f2(λ)。
4.根据权利要求2或3所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,所述控制第二狭缝(18)移动由步进电机(20)控制实现。
8.根据权利要求1所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,还包括步骤6:根据色品坐标在色品图上找到对应颜色并输出显示。
9.根据权利要求8所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,
所述色品坐标的计算采用如下公式:
X10=X/(X+Y+Z) (5)
Y10=Y/(X+Y+Z) (6)
Z10=1-X-Y (7)。
10.根据权利要求8所述的一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法,其特征在于,
所述步骤6还包括:在电脑(25)中预设待测眼镜片的颜色范围,将计算结果与预设的颜色范围进行比对,在超出颜色范围时给出警告。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110460036.8A CN113252310B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110460036.8A CN113252310B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113252310A true CN113252310A (zh) | 2021-08-13 |
CN113252310B CN113252310B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=77221787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110460036.8A Active CN113252310B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113252310B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114216655A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-22 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种用于眼镜片成像质量的测量方法 |
CN114235350A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-25 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种眼镜片的像差检测装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011118264A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
CN103575507A (zh) * | 2012-08-10 | 2014-02-12 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种3d显示产品的光学检测方法及系统 |
CN107044958A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于紫外宽带二级吸收光谱的氧气浓度测量系统及测量方法 |
US20170284894A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Signet Armorlite, Inc. | System for measuring transmission of light |
-
2021
- 2021-04-27 CN CN202110460036.8A patent/CN113252310B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011118264A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
CN103575507A (zh) * | 2012-08-10 | 2014-02-12 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种3d显示产品的光学检测方法及系统 |
US20170284894A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Signet Armorlite, Inc. | System for measuring transmission of light |
CN107044958A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于紫外宽带二级吸收光谱的氧气浓度测量系统及测量方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114216655A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-22 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种用于眼镜片成像质量的测量方法 |
CN114235350A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-25 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种眼镜片的像差检测装置 |
CN114216655B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-12-01 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种用于眼镜片成像质量的测量方法 |
CN114235350B (zh) * | 2021-12-08 | 2024-06-04 | 江苏汇鼎光学眼镜有限公司 | 一种眼镜片的像差检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113252310B (zh) | 2024-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2427821C2 (ru) | Устройство и способ для угловой колориметрии | |
CN113155287B (zh) | 一种眼镜片测色装置 | |
US5387977A (en) | Multiangular color measuring apparatus | |
US5764352A (en) | Process and apparatus for spectral reflectance and transmission measurements | |
CN113252310B (zh) | 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 | |
KR960015050B1 (ko) | 기판상의 필름특성 모니터장치 | |
US10837898B2 (en) | Sensor for a virtually simultaneous measurement of a transmission and/or forward scattering and/or remission and for a simultaneous measurement of the transmission and forward scattering or transmission and remission of a liquid sample | |
US3817628A (en) | Reflectometer for on-line analysis of granular powders | |
CN105157842A (zh) | 一种带重复性优化装置的双光路分光测色仪和优化方法 | |
US4461568A (en) | Assessing the color of gemstones and the like | |
CN103900695B (zh) | 一种基于法布里-珀罗干涉器的光谱测色仪 | |
CN112808626B (zh) | 一种在线式自动光学性能检测及筛选镜片的方法 | |
CN106679811A (zh) | 一种钻石颜色分级自动测量方法 | |
CN215811539U (zh) | 一种眼镜片品质检测的装置 | |
RU2321840C1 (ru) | Способ определения параметров частиц, взвешенных в жидкости, по спектрам малоуглового рассеяния света и устройство для его осуществления | |
CN107064023B (zh) | 一种油脂色泽检测系统及方法 | |
CN112845163B (zh) | 一种用于眼镜片发黄度测量的装置 | |
US11988588B2 (en) | Multi-fibre optical probe | |
RU2346272C2 (ru) | Способ определения качества мяса | |
Lerwill | Micro-fading spectrometry: an ivestigation into display of traditional watercolour pigment in anoxia | |
Billmeyer | Current American practice in color measurement | |
EP1649255B1 (en) | Device for measuring color and color differences and a colour measuring method realized with this device | |
CN219977741U (zh) | 一种镜头检测装置 | |
KR100965804B1 (ko) | 삼자극값을 이용한 광색채분석장치의 탐측기 | |
McCAMY | Spectrometry for Color Measurement |
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 |