專利名稱：采用裂像光楔對(duì)焦的驗(yàn)光儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用裂像光楔對(duì)焦的驗(yàn)光儀。
背景技術(shù)：
驗(yàn)光儀是一種對(duì)人的眼睛進(jìn)行客觀或主觀測量的精密儀器，它能夠測量眼睛的屈光度、柱鏡度和軸位，為眼睛診治和配鏡提供參數(shù)數(shù)據(jù)。驗(yàn)光儀采用圖像信息處理，光學(xué)系統(tǒng)、智能化電路等多項(xiàng)高新技術(shù)，集光機(jī)電為一體，通過近紅外光人眼測量系統(tǒng)，采集和分析人眼眼底的反射圖像，經(jīng)軟件處理得到驗(yàn)光數(shù)據(jù)。
驗(yàn)光儀在驗(yàn)光時(shí)，需對(duì)被檢眼睛進(jìn)行檢測定位，即確定眼睛測量基準(zhǔn)。
以前的驗(yàn)光儀中采用一般的像面定位方法，即把被檢眼睛像顯示在屏幕上，由驗(yàn)光師操作驗(yàn)光儀，使屏幕上眼睛像調(diào)至清晰后，進(jìn)行驗(yàn)光測量。由于像的清晰與模糊之間沒有一個(gè)明確的絕對(duì)界限，所以用這種方法很難做到快速而精確定位。定位不準(zhǔn)，會(huì)影響驗(yàn)光測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種對(duì)像面可快速、精確定位的驗(yàn)光儀。
本發(fā)明提出的驗(yàn)光儀，是對(duì)原驗(yàn)光儀的改進(jìn)，即在原驗(yàn)光儀的光路中，在轉(zhuǎn)像物鏡和CCD物鏡之間設(shè)置了一個(gè)裂像雙光楔測距器，該測距器由兩塊半圓形光楔對(duì)稱配置組成，光楔的交點(diǎn)與像面共面。其結(jié)構(gòu)見圖1(a)所示。
本發(fā)明中，也可以不設(shè)轉(zhuǎn)像物鏡，裂像雙光楔測距器直接設(shè)置在物鏡與CCD物鏡之間，其結(jié)構(gòu)見圖1(b)所示。
本發(fā)明中，裂像雙光楔測距器的光楔角一般為7°-12°。
本發(fā)明中，其余光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)和布局與原來驗(yàn)光儀相類似或相同。
本發(fā)明突破了原來的像面定位方法，在驗(yàn)光儀中采用了裂像雙光楔測距器，該測距器采用兩塊半圓形的光楔對(duì)稱配置，使其交點(diǎn)與像面共面。假如有一線條像，像點(diǎn)恰好調(diào)節(jié)在兩光楔的交點(diǎn)上，那么在像面上的像是一條清晰的直線，并且，入射光線經(jīng)二塊光楔折射后的像仍在一直線位置上，整個(gè)取景屏幕得到一條完整又連續(xù)的直線。若像點(diǎn)落在光楔交點(diǎn)的上方或下方時(shí)，則屏幕上的像是一條模糊的直線，并且入射光線經(jīng)二塊光楔折射后的像分別朝兩邊偏離，即在光楔上出現(xiàn)左右叉開的斷線。說明對(duì)焦不準(zhǔn)。對(duì)人的視覺來說，判斷二線是否重合比判斷像是否清晰要方便得多，因此用裂像雙光楔進(jìn)行對(duì)焦能大大提高對(duì)焦的精度和速度。
用裂像光楔對(duì)焦，其對(duì)焦精度——分離程度與光楔角度有關(guān)。若要求對(duì)焦精度高，需增大光楔角。在相同的誤差時(shí)，光楔角越大，其雙線分離程度也越大，就越能人眼區(qū)分。但是光楔角加大，除加大線條的色散模糊外，還會(huì)產(chǎn)生出射瞳孔分離量加大，造成出瞳重合區(qū)減小，使CCD接受器不能同時(shí)接受通過兩塊光楔的兩路光束，從而產(chǎn)生暗區(qū)，影響使用，故光楔角應(yīng)取適當(dāng)?shù)慕嵌?，本發(fā)明可取為7°-12°。
由于人的眼睛是個(gè)球體，在驗(yàn)光儀上一般以園環(huán)線條對(duì)焦比較合適。對(duì)焦環(huán)線是被測者眼睛角膜反射的標(biāo)板環(huán)像，此像用裂像雙光楔進(jìn)行對(duì)焦大提高了對(duì)焦精度和速度，即提高了眼睛測量基準(zhǔn)定位精度，從而也提高了對(duì)人眼進(jìn)行客觀測量或主觀測量的正確性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。其中，圖1(a)為轉(zhuǎn)像物鏡。圖1(b)為無轉(zhuǎn)像物鏡。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖示。
圖3為裂像雙光楔測距器光楔鏡圖示。
圖4為本裝置的對(duì)焦效果圖示。其中，圖4(a)為環(huán)端錯(cuò)開，調(diào)焦不夠。圖4(b)為環(huán)端錯(cuò)開，調(diào)焦過頭。圖4(c)為焦距對(duì)準(zhǔn)。
圖中標(biāo)號(hào)1為人的眼球，2為園環(huán)形紅外標(biāo)板，3為照明光源，4為物鏡，5為轉(zhuǎn)像物鏡，6為裂像雙光楔測距器，7為CCD物鏡，8為CCD接受器，9為信號(hào)輸出，10為眼睛角膜反射紅外標(biāo)環(huán)，11為取景屏，α為光楔角。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例和附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
如圖1所示，驗(yàn)光儀由圓環(huán)形紅外標(biāo)板2、照明光源3、物鏡4、轉(zhuǎn)像物鏡5、裂像雙光楔測距器6、CCD物鏡7、CCD接受器8依次光路連接組成。其中，圓環(huán)形紅外標(biāo)板2的直徑φ35mm，環(huán)寬1.5mm，距受檢眼37mm，照明光源3采用遠(yuǎn)紅外發(fā)光二極管陳列。
物鏡4的焦距f＝37mm，與標(biāo)板的距離為25mm。
成像物鏡5的焦距f＝13mm，與物鏡4的距離為45mm。
裂像雙光楔測距器6距成像透鏡5的距離為8.5mm。
CCD物鏡7的焦距f＝38mm，與裂像雙光楔測距器6的距離為60mm。
CD接受器8距CCD物鏡7的距離為100mm。按圖1進(jìn)行裝配，調(diào)節(jié)，即得到本發(fā)明驗(yàn)光儀。
使用時(shí)，園形環(huán)標(biāo)板經(jīng)照射后在眼睛角膜上反射，經(jīng)物鏡4和轉(zhuǎn)像物鏡5成像在裂像光楔上，并由CCD物鏡7成像在CCD靶面上，輸出至顯示器屏幕上。移動(dòng)驗(yàn)光儀，使屏幕上園環(huán)形標(biāo)板線條重合就實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)光儀對(duì)被檢眼睛測量距離的精確定位。
原有的驗(yàn)光儀在測量1500度的標(biāo)準(zhǔn)模擬眼時(shí)，重復(fù)測量精度誤差為50度-75度。采用裂像雙光楔測距器后，在測量1500度的標(biāo)準(zhǔn)模擬眼時(shí)，重復(fù)測量精度誤差為12-25度。測量精度大為提高。另外，對(duì)焦速度也大大加快。
權(quán)利要求
1.一種驗(yàn)光儀，其特征在于在轉(zhuǎn)像物鏡(5)和CCD物鏡(7)之間設(shè)置有一個(gè)裂像雙光楔測距器(6)，該測距器(6)由兩塊半圓形光楔對(duì)稱配置組成，光楔的交點(diǎn)與像面共面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)光儀，其特征在于裂像雙光楔測距器(6)直接設(shè)置在物鏡(4)與CCD物鏡(7)之間，而不設(shè)置轉(zhuǎn)物鏡(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驗(yàn)光儀，其特征在于所述裂像雙光楔測距器的光楔角α為7°-12°。
全文摘要
本發(fā)明屬于光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種采用裂像光楔對(duì)焦的驗(yàn)光儀。它是對(duì)原有驗(yàn)光儀的改進(jìn)，具體是在驗(yàn)光儀的轉(zhuǎn)像物鏡與CCD物鏡之間設(shè)置了一個(gè)裂像雙光楔測距器，該測距器由兩塊半圓形光楔對(duì)稱配置組成。其交點(diǎn)與像共面。這樣，在調(diào)焦時(shí)，取景屏上的像線成為一條連續(xù)的清晰的直線，即對(duì)焦成功，如果取景屏上的像線為交叉形狀，說明對(duì)焦不成功，應(yīng)予重新調(diào)節(jié)。對(duì)人的視覺來說，判斷二線是否重合比判斷圖像是否清晰要方便得多。因此，利用裂像雙光楔進(jìn)行對(duì)焦能大大提高對(duì)焦的精度和速度。
文檔編號(hào)A61B3/02GK1672627SQ20051002490
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者唐大昌 申請(qǐng)人:上海東門子儀器儀表有限公司