數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，屬于鏡片檢測設(shè)備領(lǐng)域，包括：在光軸上依次設(shè)置的光源、起偏元件、檢偏元件。起偏元件和檢偏元件均為圓偏振片，因此光源發(fā)出的光經(jīng)起偏元件后形成圓偏振光；檢偏元件后的光路上還設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置包括依次設(shè)置的成像透鏡、光闌、成像光屏。攝像裝置還連接有計算機。攝像裝置將鏡片應(yīng)力分布的圖像傳輸給計算機，計算機顯鏡片應(yīng)力分布的圖。光源優(yōu)選為單色LED光。本發(fā)明在鏡片應(yīng)力測試過程中，鏡片的同一點在多次測量時具有旋轉(zhuǎn)時應(yīng)力分布圖同步旋轉(zhuǎn)的特性、平移不變性和應(yīng)力測試圖樣容易量化的優(yōu)點。
【專利說明】數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種利用光學原理檢測眼鏡鏡片應(yīng)力的檢測裝置，具體涉及到一種數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，眼鏡應(yīng)力測試儀主要利用線偏振光的原理對鏡片進行應(yīng)力檢測。例如專利申請?zhí)枮?01020588596.9所公布的一種透鏡應(yīng)力檢測裝置，專利申請?zhí)枮?008200338530.5所公布的一種眼鏡裝配應(yīng)力測試儀。另外，《浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院學報》第5卷第4期第24至26頁也公布了一種數(shù)字化應(yīng)力檢測儀。縱觀上述專利所公布技術(shù)中，眼鏡應(yīng)力檢測裝置的起偏振片和檢偏振片均采用了線偏振片。利用線偏振片測量眼鏡應(yīng)力的缺陷在于:1.測量不具有旋轉(zhuǎn)時應(yīng)力分布圖同步旋轉(zhuǎn)的特性，即旋轉(zhuǎn)鏡片時，鏡片上的某一點的應(yīng)力在不同次測試的測試結(jié)果不同；2.測試不具有平移不變性，即鏡片沿光軸前后平移時，鏡片上的某一點應(yīng)力在不同次測量結(jié)果不相同:3.采用白光光源，測量得到的彩色圖樣不易量化。產(chǎn)生上述缺陷的原因有3個:1.采用以線偏振片作為起偏振片和檢偏振片，因為線偏振片具有方位性，因此旋轉(zhuǎn)鏡片時測試結(jié)果必然不同；2.由于沒有對入射到鏡片上的光的方向進行控制，對于鏡片上的某一點，平移鏡片的時候，入射到該點的偏振光的方向發(fā)生了變化，造成了測量結(jié)果的變化。3.同樣大小的應(yīng)力造成的光位相的變化是光波長的函數(shù)，因此不同波長的應(yīng)力測試圖是不同的，各種波長的疊加會形成彩色的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公布了一種數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，解決鏡片在應(yīng)力測試過程時鏡片不具有旋轉(zhuǎn)時應(yīng)力分布圖同步旋轉(zhuǎn)的特性、不具有在同一平面內(nèi)平移不變性以及得到的彩色圖樣不易量化的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:
[0005]一種數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，包括:在光軸上依次設(shè)置的光源、起偏元件和檢偏元件，所述起偏元件和所述檢偏元件均為圓偏振片。
[0006]進一步地:所述起偏元件為左旋圓偏振片或者右旋圓偏振片；所述檢偏元件為右旋圓偏振片或者左旋圓偏振片。
[0007]進一步地:所述檢偏元件后的光軸上還設(shè)置有攝像裝置，所述攝像裝置連接有計算機，所述攝像裝置拍攝放置在所述起偏元件和所述檢偏元件之間的鏡片的應(yīng)力分布圖像；所述計算機顯示所述鏡片的應(yīng)力分布圖。
[0008]進一步地:所述攝像裝置包括成像透鏡和成像光屏，所述成像光屏設(shè)置在所述成像透鏡之后的光軸上。
[0009]進一步地:所述攝像裝置還包括光闌，所述光闌設(shè)置在所述成像透鏡和所述成像光屏之間的所述成像透鏡的焦點上。
[0010]進一步地:所述光闌為孔徑光闌，供平行于或者接近平行于所述光軸的光通過。
[0011]進一步地，所述成像透鏡為單透鏡、膠合透鏡或者組合透鏡的一種。
[0012]進一步地:所述光源為單色LED光。
[0013]進一步地:所述鏡片為原片、割邊后的鏡片或者裝配后的鏡片中的一種。
[0014]本發(fā)明的有益效果:由于起偏元件和檢偏元件均采用圓偏振片，當LED光通過起偏元件后變?yōu)閳A偏振光。由于圓偏振光具有旋轉(zhuǎn)時應(yīng)力分布圖同步旋轉(zhuǎn)的特性的特點，檢測鏡片應(yīng)力時，鏡片放置在與光軸垂直的平面上，則鏡片同一點的不同次應(yīng)力檢測結(jié)果都相同。同時，由于在成像透鏡和成像光屏上的成像透鏡的焦點上設(shè)置了小孔光闌，使只有平行或者接近于平行光軸的光通過，在應(yīng)力測試時，鏡片在測試臺上的同一平面的移動，鏡片上的同一點的應(yīng)力測試結(jié)果不變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的第一個實施例的光路圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的第二個實施例的光路圖。
[0018]圖中各零件的序號及零件名稱為:1、光源；2、起偏元件；3、鏡片；4、檢偏元件；5、攝像裝置；51、成像透鏡；52、成像光屏、53光闌。

【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]偏振光的定義:在一般光源中包含著各個方向的光矢量，在所有可能的方向的振幅都相等(軸對稱)，這樣的光叫自然光。偏振光是指光矢量的振動方向不變或者具有某種規(guī)則變化的光波，是光矢量不均勻分布造成的，這種振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性叫做偏振。形成偏振光的方法有:利用偏振片的二向色性將自然光轉(zhuǎn)化為偏振光。所謂二向色性，就是指某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動，而只讓與這個方向垂直的光通過。本專利申請中的偏振光的獲得正是利用上述原理。鏡片的材質(zhì)由于材料的應(yīng)力作用，因此鏡片本身存在應(yīng)力。而且，鏡片在加工時、會受到擠壓和磨削而產(chǎn)生機械應(yīng)力；在裝配過程中，受到眼鏡鏡架的壓擠而產(chǎn)生的外應(yīng)力。眼鏡鏡片應(yīng)力的產(chǎn)生，改變了眼鏡屈光度數(shù)，破壞了鏡片原有的球面性精度，產(chǎn)生了應(yīng)力雙折射并造成嚴重的像差，使得眼鏡成像質(zhì)量的下降，給佩戴者的視力健康帶來危害。鑒于眼鏡鏡片應(yīng)力的存在對人眼健康影響較大，因此必須對眼鏡鏡片應(yīng)力(裝配前和裝配后)進行校正，而校正前則必須對眼鏡鏡片應(yīng)力進行檢測。
[0021]實施例1
[0022]參考圖1，數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，包括在光軸上依次設(shè)置的光源1、起偏元件2、檢偏元件4。當光源I發(fā)出的光經(jīng)起偏元件2后，由于起偏元件2和檢偏元件4均為圓偏振片，因此，經(jīng)過起偏元件2后，光源I變?yōu)閳A偏振光。鏡片3放置在起偏元件2和檢偏元件4之間。由于圓偏振光具有旋轉(zhuǎn)不變性，測試鏡片3時，鏡片3在同一個平面內(nèi)多次測試過程中，鏡片3的同一點即使每次測量放置的位置相對于前一次測量放置的位置旋轉(zhuǎn)了一定的角度，但是該點的應(yīng)力測試結(jié)果相同。
[0023]具體的，本發(fā)明中起偏元件2可采用左旋圓偏振片或者右旋圓偏振片，同樣，檢偏兀件4可米用右旋圓偏振片或者左旋圓偏振片。
[0024]參考圖1，在檢偏元件4的后面的光軸上，還設(shè)置攝像裝置5。在本實施例中，攝像裝置5包括成像透鏡51，成像光屏52，光闌53。成像透鏡51、光闌53、成像光屏52依次設(shè)置在檢偏元件4之后的光軸上。其中，光闌53設(shè)置在成像透鏡51和成像光屏52之間的成像透鏡51的一個焦點上。攝像裝置5拍攝鏡片3的應(yīng)力分布情況并成像，具體而言，鏡片3的應(yīng)力分布在成像光屏52上成像。攝像裝置5后還連接有計算機(未圖示)，計算機經(jīng)過分析鏡片3的應(yīng)力，最后將鏡片3的應(yīng)力分布圖像顯示在顯示器上。參考圖1，具體到本實施例，鏡片3上的A點發(fā)出三條入射光:第一入射光Al、第二入射光A2和第三入射光A3。第一入射光Al平行于主光軸；第二入射光A2接近于平行主光軸；第三入射光A3和主光軸完全不平行。從光路圖可以看出，第一入射光Al沿著光軸平行射入成像透鏡51，折射后經(jīng)過成像透鏡51的焦點在成像光屏52上成像A’.由于光闌53設(shè)置在成像透鏡51的焦平面上，所以光闌53對第一入射光Al不起阻擋作用；同樣的，第二入射光A2因為接近于平行主光軸，故經(jīng)成像透鏡51透射后也能穿過光闌53位于光軸上的小孔，也能成像A’ ；第三入射光A3因為和主光軸完全不平行，經(jīng)過成像透鏡51折射后被光闌53擋住，無法在A’點成像。因此，光闌53的作用就是讓平行或者接近于平行光軸的入射光通過。加入光闌53后，鏡片3在測試過程中，沿著放置鏡片3的平面內(nèi)水平移動而又不超過成像透鏡51的成像范圍，鏡片3上的同一點在不同測試次數(shù)中的應(yīng)力測試結(jié)果不會變化。
[0025]本實施例中的發(fā)光光源采用單色LED光，避免了不同波長的光在測試鏡片上同一點的應(yīng)力時，產(chǎn)生的應(yīng)力分布圖不同的缺陷，也避免了各種波長的疊加形成彩色效果，使鏡片的應(yīng)力測試結(jié)果在計算機上更容易量化計算。
[0026]實施例2
[0027]參考圖2，和實施例1不同的是，光路中省掉了光闌53。這使得鏡片3在同一平面平移過程中，發(fā)光光束經(jīng)過鏡片3的角度會變化，因而所測應(yīng)力分布情況會隨著鏡片3的平移略微變化。但是該結(jié)構(gòu)簡單，在不影響鏡片3的應(yīng)力測試結(jié)果的前提下節(jié)約了成本。
[0028]在實施例1和實施例2中，成像透鏡51可以為單透鏡、膠合透鏡或者組合透鏡的任意一種，從而擴大了成像透鏡的選擇范圍，降低了成本。
[0029]構(gòu)成起偏振片2和檢偏振片4的圓偏振片由線偏振片和I / 4波片組成。由于圓偏振片中的I / 4波片的帶寬有限，選用I / 4波片的中心設(shè)計波長作為工作波長最佳，否則，I / 4波片就不是嚴格的I / 4波片(I / 4波片的快軸與慢軸的相位差就不嚴格等于^ / 2)，圓偏振光就成為橢圓偏振光，旋轉(zhuǎn)不變性的效果就會差一些。所以，在本發(fā)明中，光源為準單色LED光，就是考慮到了 I / 4波片的帶寬有限的因素。
[0030]本發(fā)明所說的鏡片，可以是眼鏡鏡片，也可以是用于其它用途的鏡片；可以是原片，也可以是割邊后的鏡片，還可以是裝配后的鏡片；可以是玻璃鏡片，也可以是樹脂等其它材料的鏡片，因此該數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，包括:在光軸上依次設(shè)置的光源、起偏元件和檢偏元件，其特征在于:所述起偏元件和所述檢偏元件均為圓偏振片。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述起偏元件為左旋圓偏振片或者右旋圓偏振片；所述檢偏元件為右旋圓偏振片或者左旋圓偏振片。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述檢偏元件后的光軸上還設(shè)置有攝像裝置，所述攝像裝置連接有計算機，所述攝像裝置拍攝放置在所述起偏元件和所述檢偏元件之間的鏡片的應(yīng)力分布圖像；所述計算機顯示所述鏡片的應(yīng)力分布圖。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述攝像裝置包括成像透鏡和成像光屏，所述成像光屏設(shè)置在所述成像透鏡之后的光軸上。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述攝像裝置還包括光闌，所述光闌設(shè)置在所述成像透鏡和所述成像光屏之間的所述成像透鏡的焦點上。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述光闌為孔徑光闌，供平行于或者接近平行于所述光軸的光通過。
7.如權(quán)利要求4-6中任一項所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述成像透鏡為單透鏡、膠合透鏡或者組合透鏡的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述光源為單色LED光。
9.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字化眼鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于:所述鏡片為原片、割邊后的鏡片或者裝配后的鏡片中的一種。
【文檔編號】G01M11/00GK104296963SQ201310392776
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】郭曙光, 褚仁遠, 蔡守東, 鐘立, 廖淵, 楊智寬, 代祥松, 周行濤, 王輝, 王本平, 王惠平 申請人:褚仁遠, 深圳市莫廷影像技術(shù)有限公司, 鐘立