吳歡
靖江市產(chǎn)品質(zhì)量綜合檢驗檢測中心 江蘇靖江 214500
一般來說,所有眼鏡片都會存在后表面曲率彎度不同問題,這導致鏡片本身的后頂點與焦度無法重合,進而造成測量誤差?;谛U椒ǚ治鲇布Uc軟件校正,可設(shè)計不同高度的鏡片支座,了解鏡片頂點與焦度計物鏡焦點重合問題,對其頂光角度進行修正值計算,最終修正眼鏡片后表面曲率彎度[1]。
焦度計主要用于測量眼鏡片頂光角度D 以及棱鏡度△,對柱鏡軸位方向也能實現(xiàn)有效調(diào)整。在表征其屈光能力過程中,需要結(jié)合可測量參數(shù)標準進行分析,了解眼鏡片頂角距離,確保眼鏡片頂點到人眼角膜距離正確。在該過程中,還要對眼鏡片的頂光焦度進行調(diào)整,分析鏡片主點基準,設(shè)置可測量參數(shù)內(nèi)容。不過,現(xiàn)實中上述參數(shù)指標測量可能難以保證,例如在焦度計測量過程中就容易出現(xiàn)由于眼鏡片凹凸不平所導致的眼鏡片后頂點與焦度計物鏡后焦點不重合這一現(xiàn)實問題,進而導致較大測量誤差的產(chǎn)生。結(jié)合焦度計測量原理,對眼鏡片頂焦度測量誤差進行分析,可給出具體的焦度計測量誤差校正方法[2]。
要對焦度計測量誤差來源進行分析,主要是參考應(yīng)用了調(diào)焦成像基本原理,對焦度計,其方法包括了目視式測量誤差分析以及投影式測量誤差分析。傳統(tǒng)中一般采用到目視式誤差來源測量,它建立了光學成像關(guān)系檢鏡片頂光焦度測量公式,其公式應(yīng)該如下[3]:
在上述公式中,頂光角度D 直接與可測量值1z 形成線性關(guān)系,二者符合線性關(guān)系中的位移傳感器同步數(shù)據(jù),通過閱讀數(shù)尺就能分析檢查出被檢鏡片的頂光角度D 的具體數(shù)值。
還以目視式焦度計光學分析為例,它其中設(shè)置了一個專門的鏡片承座,它主要與表面曲率彎度影響相互重合,但是考慮到眼鏡片表面曲率彎度是不盡相同的(有凹透鏡、凸透鏡、平面鏡之區(qū)分),所以,在分析過程中容易出現(xiàn)眼鏡片后頂點數(shù)值與D 值各不相同問題,進而不再構(gòu)成線性關(guān)系,最終造成測量誤差問題,此時伴隨鏡片角度值的增大,其誤差值也會不斷增大。在進一步分析過程中,如果發(fā)現(xiàn)焦度計測量過程中頂光角度D 數(shù)值無限接近于0,那么它的誤差值就會伴隨D 值的平方而呈現(xiàn)迅速增大態(tài)勢,其眼鏡片表面的被測鏡片也會與后頂點D值相互重合,此時不會產(chǎn)生任何誤差,無需進行校正[4]。
為了有效減小焦度計測量誤差,需要采用到全新的基于CCD與單片機技術(shù)功能的自動焦度計。自動焦度計中包含了被測眼鏡片中的四孔光闌,它們所照射出的光為平行光,可通過成像物鏡在CCD 上獲得四像點,再測量鏡片球鏡度與柱鏡度,同時分析棱鏡底與棱鏡底具體方向。
基于自動焦度儀的光學原理技術(shù),專門設(shè)計四孔光闌,并對其光闌半徑a 進行分析。一般來說,四孔光闌是呈現(xiàn)圓周分布的,它的成像物鏡焦距應(yīng)該與眼鏡片后焦點中的四孔光闌是相互吻合的。另外它的前焦點則與CCD 成像鏡片相互結(jié)合。此時分析被測鏡后頂點成像可了解到其焦點的具體重合度,如果D 值為0,那么鏡片后頂焦距就應(yīng)該為1/z,由此可獲得光學成像計算公式:
1/z=-Da
在這里要測量a 值,為此必須求解分析得出被測眼鏡片的頂光焦度D 值,了解被測鏡片后頂點成像物鏡焦點,確保二者不相重合,即保證D 值不為0。此時利用自動焦度儀分析所產(chǎn)生測量誤差,確保其誤差來源與性質(zhì)都可基于調(diào)教成像原理成立,且焦度計設(shè)置參數(shù)完全保持相同。
利用單文所提到的自動焦度計,可進一步實現(xiàn)對焦度計測量誤差的有效校正,證明如果頂光角度D 數(shù)值在<±15m-1 時,分析其測試精度是否滿足自動焦度計測量標準。如果D 數(shù)值在>±15m-1 時,則表示其測試精度是不足的,如果D 數(shù)值達到±20m-1 以上,則表明測量精度是明顯下降的。結(jié)合上述數(shù)據(jù)分析必須要對自動焦度計的硬件內(nèi)容進行校正,實現(xiàn)對焦度計的設(shè)計改進,保證其物鏡后焦點數(shù)值滿足眼鏡片彎度要求。例如眼鏡片的鏡片彎度在平面時,自動焦度計的焦度修正值應(yīng)該在0dx/mm,如果眼鏡片的鏡片彎度在±3 時,自動焦度計的角度修正值應(yīng)該在±0.05dx/mm[5]。通過自動焦度計外表面彎度對應(yīng)制作高度修正值進行分析,了解其dx 計算公式應(yīng)該如下:
在上述公式中,其中a 表示支座光闌口徑,r 表示被檢鏡片的曲率半徑,dx 表示支座高度修正值。結(jié)合這些數(shù)值進行硬件操作。
隨后進行軟件操作,在不改變自動焦度儀承座高度的基本條件之上,分析不同彎度鏡片下的D 值,了解dx 關(guān)系編制修正表,分析自動焦度儀的單片機的修正,了解支座光闌口徑a 值(應(yīng)該>10mm),再分析其修正值。如果眼鏡片的彎度為±6 時,其D 頂光焦度修正值就應(yīng)該在±15 和-0.02 左右。
總體來講,當前國內(nèi)眼鏡市場中的眼鏡片產(chǎn)品還是存在較多質(zhì)量問題的,其原因就在于在加工不利以及焦度計測量、計量儀器在計量規(guī)程中存在缺陷問題。因此本文探討了在調(diào)焦成像原理之下的目視式角度計測量方法,其目的就是為了減小測量誤差,配合自動焦度計分析測量誤差具體來源,基于高度數(shù)層面優(yōu)化眼鏡片調(diào)焦指標。從整體層面講,基于本文所提出的校正方法中包含了焦度計軟件與硬件校正,它能夠確保鏡片頂點與焦度計物鏡焦點相互吻合,再配合自動焦度儀實現(xiàn)眼鏡片頂光焦度有效修正,確保提高眼鏡片產(chǎn)品整體質(zhì)量。