[发明专利]全自动焦度计

权利要求书

1.一种全自动焦度计，其特征在于：所述全自动焦度计包括：

CCD图像传感器，用于采集透过光阑投射到其上的光斑的光信号，；

CPLD及ARM模块，用于接收所述光斑的光信号，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；放入被测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；被测镜片的基线与x轴的夹角为α，将上述两坐标转换到以基线为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，

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)

xi′‾=ricos(θi-α)---(3)]]>

yi′‾=risin(θi-α)---(4)]]>

xi′‾=k1xi′---(5)]]>

yi′‾=k2yi′---(6)]]>

其中k₁，k₂为被测镜片基线坐标系下x向和y向的比例系数；

由上述六式推导得：

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

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

可得：

tanα=ricosθi-k1Ricosβi-risinθi+k1Risinβi---(9)]]>

tanα=risinθi-k2Risinβiricosθi-k2Ricosβi---(10)]]>

综合上述两式并整理后，得到(11)：

ricos(θi-βi)Ri=-Ricos(θi-βi)ri(k1k2)+(k1+k2)---(11)]]>

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，测得被测镜片后顶点至光阑处的距离x₁，光阑至CCD图像传感器的距离x₂，由光线经被测镜片和光阑的光路图和顶焦度的定义得出顶焦度为Ф_v为：

Φv=1l′f=ri-Rix2Ri+x1(ri-Ri)---(12)]]>

式中l′_f为被测镜片的后顶焦度；

电源模块，用于给存储模块、CPLD及ARM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。