CN203132816U - 视光学自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种视光学自动检测装置，包含一底座，并于底座上设置轴向移动平台、影像感测单元、后镜筒、光学镜组、测试图案、照明单元及控制单元；其中该底座提供光学镜组轴向角度调整及光学镜组径向角度调整；影像感测单元接于后镜筒后端，以接收来自光学镜组的影像；光学镜组由至少一个透镜与镜筒所组成；移动平台与后镜筒相连接，当移动平台产生位移时影像传感器与光学镜组间之相对位置同时改变；测试图案置于光学镜组前方，照明单元置于测试图案后方，使图案产生明暗对比之影像；而欲待测镜片则置于光学镜组与测试图案之间。实现以自动控制技术取代人员操作来进行自动对焦，使镜片屈亮度与散光检测能达到自动化的检测，降低人员操作误差，提高检测效率。
Description
技术领域
本实用新型是关于光学检测装置，特别是指一种对眼镜镜片的屈亮度与散光自动检测的视光学自动检测装置。
背景技术
近年来国人对眼镜的需求已从功能取向转变成个人配件，因此各类型眼镜需求量大增。但市面上充斥各式各样的眼镜，从视力矫正眼镜、安全眼镜到太阳眼镜，其质量良劣不一，因此针对眼镜有好几项测试项目：屈亮度、散光、扩散光、棱镜度、周围视界、保丽来测试等。在眼镜各项检测项目中，屈亮度与散光两项特性影响着配戴者观看景物清晰与否，为极重要的镜片质量检测项目，各式安全眼镜皆将此两项列为必要检测项目。于国际标准ANSI/ISEA Z87.1-2010[1]中，屈亮度与散光视光学检测仪器的系统架构如图1所示，检测系统内包含检测人员眼睛A观测所需的目镜B、手动调焦机构C、望远镜D、待测镜片E固定机构与测试图案F及灯箱G等。
在进行屈亮度检测或散光检测时，检测人员需透过目镜B观察灯箱G上的太阳图检测图案F，手动调整调焦机构C，使得太阳图检测图案F上的线条呈现最清晰状态，并记录该处的调焦位置以做为屈亮度或散光计算的参考。上述测试步骤的测试结果端赖人眼观测。由于每个人眼睛视力差异与观察习惯不同，针对同一测试系统与同一待测镜片E进行检测，不同操作人员所测得的结果不尽相同。而同一操作人员在不同时间(譬如上午与下午)测得的结果也不相同。
另外，人眼在长时间专注观测下会产生疲劳，因此对长时间量测的精确度更加不利。由于人为操作误差无法避免，在镜片检测实际操作上，多会利用重复多人与多次检测，以降低操作误差，如此一来，不但检测时间拉长，也徒增检测成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种以自动控制技术以取代人员操作进行自动对焦，使眼镜镜片能自动化检测，降低人员操作误差，提高检测效率的视光学自动检测装置。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种视光学自动检测装置，其包含一底座，并于底座上设置轴向移动平台、影像感测单元、后镜筒、光学镜组、测试图案、照明单元及控制单元；其中该底座提供光学镜组轴向角度调整及光学镜组径向角度调整；影像感测单元接于后镜筒后端，以接收来自光学镜组的影像；光学镜组由至少一个透镜与镜筒所组成；移动平台与后镜筒相连接，当移动平台产生位移时影像感测单元与光学镜组间之相对位置同时改变；测试图案置于光学镜组前方，照明单元置于测试图案后方，使图案产生明暗对比之影像；而待测镜片则置于光学镜组与测试图案之间。
采用上述方案后，藉由本实用新型的自动视光学检测装置使用影像分析方法进行影像撷取与判读，以自动控制技术取代人员操作来进行自动对焦，使眼镜镜片的屈亮度与散光两项检测能达到自动化的检测，进而大幅降低人员操作误差，并提高检测效率。
附图说明
图1为习知视光学检测仪器系统架构示意图；
图2为本发明作视光学自动检测装置系统架构示意图；
图3为本发明实施例结构示意图；
图4为本发明实施例移动平台的移动位置与对比度指针关系图；
图5为本发明实施例对比度指针曲线局部放大图；
图6为本发明实施例散光量测之对比度评价指数量测区域；
图7为发明实施例散光量测结果的太阳图案各角度线段的对比度曲线图。
具体实施方式
如图2、3所示，本实用新型揭示了一种视光学自动检测装置，其包括：一底座1，于底座1上设置轴向移动平台2、影像感测单元3、后镜筒4、光学镜组5、光学镜组固定座5A、测试图案6(如：太阳图测试图案)、照明单元7及控制单元8。
其中，底座1提供光学镜组5轴向角度调整及光学镜组5径向角度调整，使得测试图案6中心位置可以和影像感测单元3的中心对齐。
影像感测单元3接于后镜筒4后端，以接收来自光学镜组5的影像。光学镜组5由至少一个透镜与镜筒所组成；移动平台2与后镜筒4相连接，当移动平台2产生位移时，影像感测单元3与光学镜组5之间相对位置同时改变；测试图案6置于光学镜组5前方，照明单元7置于测试图案6后方，使测试图案6产生明暗对比的影像；待测镜片9则置于光学镜组5与测试图案6之间。
镜片自动视光学检测方法包含：(A)屈亮度、(B)散光以及(C)清晰度等三种量测方法。其中：
(A)屈亮度校正：
使用两个度数确认的标准镜片，其中一片具有正度数，另一片则具有负度数，先建立此二标准镜片最清楚标靶影像位置的数据(Dp、Dn)，及未安装任何镜片时的最清楚标靶影像之位置(D0)。通常使用+0.06D及-0.06D两片镜片作为正负度数之标准镜片。将待评价之镜片9(或眼镜)置入系统中，由系统自动决定最清楚标靶影像位置UD，将UPD与所获得的Dp、Dn及D0进行比对即可获得待测镜片9之屈亮度RP。比对时可使用下列公式：
其中 RP 为待测镜片9之屈亮度
(A1)决定标靶影像清楚位置的方法
由对比度指针之最大值来确认标靶影像清楚位置。如图4所示移动位置与对比度指针关系图为移动平台2往同一方向逐渐移动下所测得之对比度评价数值。从位置1开始移动，对比度数值渐次增加，代表清楚度持续改善中。到达位置41与42时，对比度指标分别为16.63与16.71，再往前到位置43时，对比度指标值降为16.44，这代表最佳影像清楚位置介于位置41与位置43之间。如图5所示，如对于位置41至43间之距离已达要求精确度时，则可选定位置42为最佳对影像清楚位置。接选取位置42为最佳影像清楚位置所产生的误差可能过大。在这情况下，可利用二次多项次进行数据缀合，再求取该二次多项次之最大值位置，即为最佳影像清楚位置，如图5所示。
(B)镜片散光量测：
当待测镜片9有散光现象，太阳图测试图案6各方向的线条清晰度不相同。以人眼观测手动量测时，需调整调焦旋钮以测得太阳图测试图案6的部分线条可以对比度的最大与最小的屈亮度，分别记录为RP1与RP2。则屈亮度RP与散光A分别可利用下列公式计算：
当有散光现象存在时，相同对焦位置上太阳图测试图案6各方向的对比度状况各不相同，且无法预知那个方向线条清晰对焦时为最大或最小屈亮度。以固定间距移动，沿着移动方向大范围的针对各方向线条计算对比度，如图7所示，再针对所获得的各方向对比度数据进行比较，以求得最大与最小屈亮度数值，进而计算屈亮度与散光。
其散光实际量测方法的步骤如下：
1. 检测人员放置待测镜片9。
2. 进行影像对位调整，将太阳图测试图案6影像调整至屏幕上对位参考标线中央。
3. 开始散光量测时，包含下列步骤：
3a.针对太阳图测试图案6中心自动对焦，取得散光量测之参考位置。
3b. 移动平台后退至默认位置，然后逐步小间距向前，量测在每个位置上太阳图测试图案6各方向线条之对比度，并记录，可以获得如第7图之数据。
4. 计算太阳图测试图案6各方向线条所对应之屈亮度，并求取其中最大与最小值，分别记为RP1与RP2，并利用上述公式(2)计算屈亮度RP与散光A。
(C)镜片清晰度实际量测方法之步骤为：
1. 检测人员移除所有镜片。
2. 进行影像对位调整，将太阳图测试图案6(清晰样板)影像调整至屏幕上对位参考标线中央。
3. 撷取无镜片清晰样板影像，记录用户指定区域之清晰指针数值。
4. 检测人员放置待测镜片9。
5. 进行影像对位调整，将太阳图测试图案6(清晰样板)影像调整至屏幕上对位参考标线中央。
6. 撷取镜片清晰样板影像，纪录用户指定区域之清晰指针数值。
7. 比较无镜片与置镜片之清晰度指标变化状态。
藉由本案发明的视光学自动检测装置得确实达到使用影像分析方法进行影像撷取与判读，并以自动控制技术取代人员操作来进行自动对焦，使眼镜镜片的屈亮度与散光两项检测能达到自动化的检测，进而大幅降低人员操作误差，并提高检测效率。
Claims (1)
1.一种视光学自动检测装置，其特征在于：包含一底座，并于底座上设置轴向移动平台、影像感测单元、后镜筒、光学镜组、测试图案、照明单元及控制单元；其中该底座提供光学镜组轴向角度调整及光学镜组径向角度调整；影像感测单元接于后镜筒后端，以接收来自光学镜组的影像；光学镜组由至少一个透镜与镜筒所组成；移动平台与后镜筒相连接，当移动平台产生位移时影像感测单元与光学镜组间之相对位置同时改变；测试图案置于光学镜组前方，照明单元置于测试图案后方，使图案产生明暗对比之影像；而待测镜片则置于光学镜组与测试图案之间。
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Publications (1)
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