一种自动检测焦度计及检测方法与流程

本发明属于焦度计技术领域，尤其涉及一种自动检测焦度计及检测方法。

背景技术：

目前国内焦度计还是以传统的手动式操作为主，在寻找镜片光学中心以及定位方面比较繁琐、耗费时间人力，而且测量累计误差比较大，如果测量不好，还会对患者造成影响，所以对智能电脑焦度计比较期待。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种省时、省力，且可精准规范地完成镜片光学中心检测的自动检测焦度计及检测方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，包括驱动机构、镜框固定机构、机架，所述的驱动机构固定在机架上，在该驱动机构的前端固定有镜框固定机构；所述的驱动机构的上安装有带有光源板、小孔板装置、镜筒的光源装置，该光源装置位于ccd板固定座的正上方；机架上安装有带有ccd图像传感器的ccd板固定座，与该ccd板固定座正上方相连有带有哈特曼光栅的哈特曼光栅镜头座，哈特曼光栅镜头座的正上方相连有镜片托；所述的光源装置、镜片托、哈特曼光栅镜头座及ccd图像传感器的中心在检测过程中处于同一中心线上；所述的ccd板固定座上还安装有镜栅限位装置，该镜栅限位装置上安装有用于区分镜片的限位光电开关和用于计算pd的计数光电开关。

作为优选，所述的驱动机构分为前后移动机构、左右移动机构及升降机构，左右移动机构安装在前后移动机构的前后移动连接板上，前后移动机构安装在升降机构的升降连接板上，升降机构的后端与机架相连接固定。

作为优选，所述的前后移动机构包括步进电机、前后移动齿轮、前后移动轴、前后移动齿条轴和光电检测开关，该步进电机通过前后移动齿轮与前后移动齿条轴啮合连接，前后移动轴位于该前后移动齿条轴的侧边，且两者与前后移动连接板相连接固定。

作为优选，所述的左右移动机构包括步进电机、左右移动丝杆、镜框固定机构连接板和光电检测开关，步进电机与左右移动丝杆相连接，左右移动机构通过镜框固定机构连接板与镜框固定机构连接固定。

作为优选，所述的升降机构包括步进电机、升降齿轮、升降轴、升降齿条轴和光电检测开关，该步进电机通过升降齿轮与升降齿条轴啮合连接，升降轴位于该升降齿条轴的侧边，且两者与升降连接板连接固定。

作为优选，所述的镜框固定机构两侧上设有左右可调的镜片夹，镜框固定机构的中心设有鼻托。

作为优选，所述的升降机构的正前方设有光源装置，该光源装置内的镜筒内壁车成螺纹线，且安装有透镜；在该镜筒的上方依次安装有小孔板、光源板，所述的小孔板装置由发光管固定罩螺母、小孔板、发光管定位罩组成。

作为优选，所述的升降机构的上方通过固定架固定有液晶显示器，该液晶显示器与操作系统互相通信连接，且操作系统与驱动机构控制连接。

一种利用如上述的自动检测焦度计的检测方法，包括如下步骤：

1)、装有镜片的镜框固定在镜框固定机构上，操作系统感应驱动各驱动机构的步进电机使镜片a移动到检测区域，并通过光源板开始打光；

2)、通过小孔板对其射出的光进行集中，再通过镜筒内壁螺纹线布置以及透镜将漫射的光改为垂直的平行光，平行光投射在镜片上，通过镜片折射进入哈特曼光栅，2维光量分布在进行光电检测的ccd图像传感器，根据ccd图像传感器所检测的2维光量分布，系统计算出被检测镜片的中心，并将计算结果等数据通过图样的模式显示在液晶显示器上；

3)、镜片a检测完成，操作系统驱动步进电机使镜片b移动到检测区域，检测镜片b，检测方法与镜片a一样，系统根据镜片b与镜片a的相对位移计算出pd。

作为优选，所述的系统计算出通过哈特曼光栅五个较大的孔的平行光束成像在ccd图像传感器上的基坐标0点的距离偏差值，驱动前后移动机构、左右移动机构及升降机构，使平行光在ccd图像传感器上的基坐标0点的偏差值接近为0。

本发明的有益效果为：该自动检测焦度计使操作者得以省时、省力，且可精准规范地完成镜片光学中心的检测，力求在简化操作，缩短测量时间；并通过操作系统自动控制电机来上下前后左右移动，直至找到镜片光学中心并定位，最后自动测量，减少了人工误差，提高测量精度。

附图说明

图1是本发明的自动检测焦度计整体结构示意图。

图2是本发明的驱动机构爆炸结构示意图。

图3是本发明的升降机构结构示意图。

图4是本发明的前后移动机构结构示意图。

图5是本发明的左右移动机构结构示意图。

图6是本发明的镜框固定机构结构示意图。

图7是本发明的镜栅限位装置结构示意图。

图8是本发明的哈特曼光栅结构示意图。

图9是本发明的检测光路结构示意图。

图10是本发明的ccd板固定座、哈特曼光栅镜头座、镜片托与升降机构之间的结构示意图。

图11是本发明的镜栅限位装置安装位置结构示意图。

图12是本发明的小孔板装置结构示意图。

附图中的标号分别为：1、机架；2、镜框固定机构；3、镜片；4、镜框；5、光源装置；6、哈特曼光栅镜头座；7、前后移动机构；8、左右移动机构；9、升降机构；10、ccd图像传感器；11、步进电机；12、固定架；13、液晶显示器；14、ccd板固定座；15、镜片托；16、镜栅限位装置；21、镜片夹；22、鼻托；51、光源板；52、小孔板装置；53、镜筒；54、透镜；61、哈特曼光栅；62、孔；71、前后移动齿轮；72、前后移动轴；73、前后移动齿条轴；74、前后移动连接板；81、左右移动丝杆；82、镜框固定机构连接板；91、升降齿轮；92、升降轴；93、升降齿条轴；94、升降连接板；161、限位光电开关；162、计数光电开关；521、发光管固定罩螺母；522、小孔板；523、发光管定位罩。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：如附图1至12所示，本发明包括驱动机构、镜框固定机构2、机架1，所述的驱动机构固定在机架1上，在该驱动机构的前端固定有镜框固定机构2，镜框固定机构2上安装有装有镜片3的镜框4；所述的驱动机构的上安装有带有光源板51、小孔板装置52、镜筒53的光源装置5，该光源装置5位于ccd板固定座14的正上方；机架1上安装有带有ccd图像传感器10的ccd板固定座14，与该ccd板固定座14正上方相连有带有哈特曼光栅61的哈特曼光栅镜头座6，哈特曼光栅镜头座6的正上方相连有镜片托15；所述的光源装置5、镜片托15、哈特曼光栅镜头座6及ccd图像传感器10的中心在检测过程中处于同一中心线上；所述的ccd板固定座14上还安装有镜栅限位装置16，该镜栅限位装置16上安装有用于区分镜片3的限位光电开关161和用于计算pd的计数光电开关162。

所述的驱动机构分为前后移动机构7、左右移动机构8及升降机构9，左右移动机构8安装在前后移动机构7的前后移动连接板74上，前后移动机构7安装在升降机构9的升降连接板94上，升降机构9的后端与机架1相连接固定。

所述的前后移动机构7包括步进电机11、前后移动齿轮71、前后移动轴72、前后移动齿条轴73和光电检测开关，该步进电机11通过前后移动齿轮71与前后移动齿条轴73啮合连接，前后移动轴72位于该前后移动齿条轴73的侧边，且两者与前后移动连接板74相连接固定；光电检测开关检测前后移动距离。

所述的左右移动机构8包括步进电机11、左右移动丝杆81、镜框固定机构连接板82和光电检测开关，步进电机11与左右移动丝杆81相连接，左右移动机构8通过镜框固定机构连接板82与镜框固定机构2连接固定；光电检测开关检测左右移动距离。

所述的升降机构9包括步进电机11、升降齿轮91、升降轴92、升降齿条轴93和光电检测开关，该步进电机11通过升降齿轮91与升降齿条轴93啮合连接，升降轴92位于该升降齿条轴93的侧边，且两者与升降连接板94连接固定；光电检测开关检测上下移动距离。

所述的镜框固定机构2两侧上设有左右可调的镜片夹21，镜框固定机构2的中心设有鼻托22，镜架鼻梁放在鼻托22上，镜片夹21固定镜片。

所述的升降机构9的正前方设有光源装置5，该光源装置5内的镜筒53内壁车成螺纹线，且安装有透镜54；在该镜筒53的上方依次安装有小孔板装置52、光源板51，所述的小孔板装置52由发光管固定罩螺母521、小孔板522、发光管定位罩523组成。

所述的升降机构9的上方通过固定架12固定有液晶显示器13，该液晶显示器13与操作系统互相通信连接，且操作系统与驱动机构控制连接。

一种利用所述的自动检测焦度计的检测方法，包括如下步骤：

1)、装有镜片3的镜框4固定在镜框固定机构2上，操作系统感应驱动各驱动机构的步进电机11使镜片a移动到检测区域，并通过光源板51开始打光；

2)、通过小孔板522对其射出的光进行集中，再通过镜筒53内壁螺纹线布置以及透镜54将漫射的光改为垂直的平行光，平行光投射在镜片3上，通过镜片3折射进入哈特曼光栅61，2维光量分布在进行光电检测的ccd图像传感器10，根据ccd图像传感器10所检测的2维光量分布，系统计算出被检测镜片的中心，并将计算结果等数据通过图样的模式显示在液晶显示器13上；

3)、镜片a检测完成，操作系统驱动步进电机11使镜片b移动到检测区域，检测镜片b，检测方法与镜片a一样，系统根据镜片b与镜片a的相对位移计算出pd。

所述的系统计算出通过哈特曼光栅61五个较大的孔62的平行光束成像在ccd图像传感器10上的基坐标0点的距离偏差值，驱动前后移动机构7、左右移动机构8及升降机构9，使平行光在ccd图像传感器10上的基坐标0点的偏差值接近为0。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。