[发明专利]手持式镜片面焦度测量装置

说明书

技术领域

  本发明涉及镜片面焦度测量装置，尤其涉及一种手持式镜片面焦度测量装置。

技术背景

在目前的车房眼镜镜片生产流程中，服务器上的车房眼镜镜片设计软件根据订单的要求选择合适基弯的半制片并计算出待加工表面的面形，待加工表面包括球面、柱面、非球面、超环面以及自由曲面等。

待加工的半制片首先通过上盘固定到小铁支架上，然后将小铁支架固定在铣磨机的工件轴上将待加工表面铣磨成所设计的面形，再将小铁支架固定在抛光机的工件轴上抛光铣磨后的表面，然后使用激光打标机在抛光后的表面上打上隐形标记，指明棱镜参考点位置和柱镜轴位基准方向。打标后的眼镜镜片通过下盘与小铁支架分离，然后使用透射式焦度计测量所加工镜片的透射焦度，包括球镜度、柱镜度和柱镜轴位等参数，并与订单要求进行比较。由于下盘后的眼镜镜片重新上盘后无法维持加工基准不变，当测得焦度超出订单要求时，所加工的眼镜镜片无法进行面形修整而只能报废，这大大增加了车房眼镜镜片的生产成本和加工周期。

上述的透射式焦度计只能测量镜片的透射焦度，但透射焦度不仅受所加工表面影响，同时也受镜片基弯面形质量的影响，因此无法准确反映所加工表面的面形质量，对于车房镜片加工来说，保证所加工的表面面形与设计面形一致极为重要。现有的商业化仪器如Automation & Robotics公司的Focovision SR2和Dual Lens Mapper通过测量镜片表面的面焦度来控制镜片的表面面形质量。Focovision SR2测量镜片表面单点的面焦度，由于其桌面机的设计，无法检测带小铁支架的镜片，也无法读取服务器上的设计面形与测量结果进行比较；Dual Lens Mapper无法测量固定在小铁支架上的镜片。另外也有基于三坐标仪原理的机械扫描式面形测量装置，可直接测量未下盘镜片加工表面的三维面形，可与设计面形进行比较得到加工误差，但缺点是测量速度很慢，测量一片镜片需要10分钟左右，无法满足车房的测量要求。同时这些仪器都具有体积庞大、移动不变的缺点。

 

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种手持式镜片面焦度测量装置。

为了实现上述目的，本发明通过以下方案实现：

一种手持式镜片面焦度测量装置，其特征在于，包括主控腔体和光学测量头，所述的主控腔体包括数据与图像的处理控制单元和显示屏，主控腔体与光学测量头固定连接在一起，所述的光学测量头包括光源、棱镜、透镜、分束器、环形光阑、图像传感器和镜片支架，所述的图像传感器、环形光阑和分束器依次从上往下分布在光学测量头上。

作为优选，所述的光学测量头内的光学元件通过光胶或胶合结合在一起。

作为优选，所述的棱镜包括反射棱镜A、反射棱镜B、反射棱镜C和反射棱镜D，所述的反射棱镜A设置在光学测量头的右侧底角，所述的光源设置在反射棱镜A上，所述的反射棱镜B设置在光学测量头的上部，反射棱镜B上部的左右顶角都为45度倒角，所述的反射棱镜C设置在光学测量头的左侧底角，反射棱镜C下部的左顶角为45度倒角，所述的反射棱镜D设置在图像传感器的位置，所述的透镜设置在反射棱镜B和反射棱镜C之间，所述的分束器与反射棱镜C下部的左顶角的倒角平行设置。

作为优选，所述的棱镜还包括连接棱镜A、连接棱镜B和连接棱镜C，所述的连接棱镜A设置在反射棱镜B与反射棱镜C之间，所述的连接棱镜B设置在分束器和环形光阑之间，所述的连接棱镜C设置在反射棱镜A与反射棱镜D之间。

作为优选，所述的镜片支架为中空的圆筒结构，设置在光学测量头的底部。

作为优选，所述镜片支架的底部与被测镜片接触的部分为红宝石环或蓝宝石环。

作为优选，所述的图像传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

作为优选，所述的主控腔体还包括与服务器进行通讯传输设计数据和测量结果的无线通讯模块。

作为优选，所述的无线通讯模块是基于GSM、GPRS、3G、LTE、蓝牙或WiFi无线通讯协议。

作为优选，所述的主控腔体为带显示屏的智能手机。

作为优选，所述的数据与图像的处理控制单元为DSP芯片、微处理器或智能手机的处理器。

本发明的有益效果如下：

1、基于光学反射法测量镜片表面的面焦度，测量车房眼镜镜片时无需将镜片下盘；

2、通过读取服务器上的镜片设计面形计算出理论面焦度，与测量得到的实际面焦度进行比较，以判断镜片表面的加工质量，若测量结果超出允许范围时，将仍处于上盘状态的镜片放回到表面加工设备上进行面形修整；