CN1672627A - 采用裂像光楔对焦的验光仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学仪器技术领域，具体为一种采用裂像光楔对焦的验光仪。它是对原有验光仪的改进，具体是在验光仪的转像物镜与CCD物镜之间设置了一个裂像双光楔测距器，该测距器由两块半圆形光楔对称配置组成。其交点与像共面。这样，在调焦时，取景屏上的像线成为一条连续的清晰的直线，即对焦成功，如果取景屏上的像线为交叉形状，说明对焦不成功，应予重新调节。对人的视觉来说，判断二线是否重合比判断图像是否清晰要方便得多。因此，利用裂像双光楔进行对焦能大大提高对焦的精度和速度。

Description

采用裂像光楔对焦的验光仪

技术领域

本发明属于光学仪器技术领域，具体涉及一种采用裂像光楔对焦的验光仪。

背景技术

验光仪是一种对人的眼睛进行客观或主观测量的精密仪器，它能够测量眼睛的屈光度、柱镜度和轴位，为眼睛诊治和配镜提供参数数据。验光仪采用图像信息处理，光学系统、智能化电路等多项高新技术，集光机电为一体，通过近红外光人眼测量系统，采集和分析人眼眼底的反射图像，经软件处理得到验光数据。

验光仪在验光时，需对被检眼睛进行检测定位，即确定眼睛测量基准。

以前的验光仪中采用一般的像面定位方法，即把被检眼睛像显示在屏幕上，由验光师操作验光仪，使屏幕上眼睛像调至清晰后，进行验光测量。由于像的清晰与模糊之间没有一个明确的绝对界限，所以用这种方法很难做到快速而精确定位。定位不准，会影响验光测量精度。

发明内容

本发明的目的在于设计一种对像面可快速、精确定位的验光仪。

本发明提出的验光仪，是对原验光仪的改进，即在原验光仪的光路中，在转像物镜和CCD物镜之间设置了一个裂像双光楔测距器，该测距器由两块半圆形光楔对称配置组成，光楔的交点与像面共面。其结构见图1(a)所示。

本发明中，也可以不设转像物镜，裂像双光楔测距器直接设置在物镜与CCD物镜之间，其结构见图1(b)所示。

本发明中，裂像双光楔测距器的光楔角一般为7°-12°。

本发明中，其余光学部件的结构和布局与原来验光仪相类似或相同。

本发明突破了原来的像面定位方法，在验光仪中采用了裂像双光楔测距器，该测距器采用两块半圆形的光楔对称配置，使其交点与像面共面。假如有一线条像，像点恰好调节在两光楔的交点上，那么在像面上的像是一条清晰的直线，并且，入射光线经二块光楔折射后的像仍在一直线位置上，整个取景屏幕得到一条完整又连续的直线。若像点落在光楔交点的上方或下方时，则屏幕上的像是一条模糊的直线，并且入射光线经二块光楔折射后的像分别朝两边偏离，即在光楔上出现左右叉开的断线。说明对焦不准。对人的视觉来说，判断二线是否重合比判断像是否清晰要方便得多，因此用裂像双光楔进行对焦能大大提高对焦的精度和速度。

用裂像光楔对焦，其对焦精度——分离程度与光楔角度有关。若要求对焦精度高，需增大光楔角。在相同的误差时，光楔角越大，其双线分离程度也越大，就越能人眼区分。但是光楔角加大，除加大线条的色散模糊外，还会产生出射瞳孔分离量加大，造成出瞳重合区减小，使CCD接受器不能同时接受通过两块光楔的两路光束，从而产生暗区，影响使用，故光楔角应取适当的角度，本发明可取为7°-12°。

由于人的眼睛是个球体，在验光仪上一般以园环线条对焦比较合适。对焦环线是被测者眼睛角膜反射的标板环像，此像用裂像双光楔进行对焦大提高了对焦精度和速度，即提高了眼睛测量基准定位精度，从而也提高了对人眼进行客观测量或主观测量的正确性。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。其中，图1(a)为转像物镜。图1(b)为无转像物镜。

图2为本发明的结构图示。

图3为裂像双光楔测距器光楔镜图示。

图4为本装置的对焦效果图示。其中，图4(a)为环端错开，调焦不够。图4(b)为环端错开，调焦过头。图4(c)为焦距对准。

图中标号：1为人的眼球，2为园环形红外标板，3为照明光源，4为物镜，5为转像物镜，6为裂像双光楔测距器，7为CCD物镜，8为CCD接受器，9为信号输出，10为眼睛角膜反射红外标环，11为取景屏，α为光楔角。

具体实施方式

下面通过实施例和附图进一步说明本实用新型。

如图1所示，验光仪由圆环形红外标板2、照明光源3、物镜4、转像物镜5、裂像双光楔测距器6、CCD物镜7、CCD接受器8依次光路连接组成。其中，圆环形红外标板2的直径φ35mm，环宽1.5mm，距受检眼37mm，照明光源3采用远红外发光二极管陈列。

物镜4的焦距f＝37mm，与标板的距离为25mm。

成像物镜5的焦距f＝13mm，与物镜4的距离为45mm。

裂像双光楔测距器6距成像透镜5的距离为8.5mm。

CCD物镜7的焦距f＝38mm，与裂像双光楔测距器6的距离为60mm。

CD接受器8距CCD物镜7的距离为100mm。按图1进行装配，调节，即得到本发明验光仪。

使用时，园形环标板经照射后在眼睛角膜上反射，经物镜4和转像物镜5成像在裂像光楔上，并由CCD物镜7成像在CCD靶面上，输出至显示器屏幕上。移动验光仪，使屏幕上园环形标板线条重合就实现了验光仪对被检眼睛测量距离的精确定位。

原有的验光仪在测量1500度的标准模拟眼时，重复测量精度误差为50度-75度。采用裂像双光楔测距器后，在测量1500度的标准模拟眼时，重复测量精度误差为12-25度。测量精度大为提高。另外，对焦速度也大大加快。

Claims (3)

1、一种验光仪，其特征在于在转像物镜(5)和CCD物镜(7)之间设置有一个裂像双光楔测距器(6)，该测距器(6)由两块半圆形光楔对称配置组成，光楔的交点与像面共面。

2、根据权利要求1所述的验光仪，其特征在于裂像双光楔测距器(6)直接设置在物镜(4)与CCD物镜(7)之间，而不设置转物镜(5)。

3、根据权利要求1或2所述的验光仪，其特征在于所述裂像双光楔测距器的光楔角α为7°-12°。

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