一种周边离焦镜片的特征测量装置及测量方法与流程

本发明涉及一种周边离焦镜片的测量装置及测量方法，尤其涉及一种周边离焦镜片的特征测量装置及测量方法。

背景技术：

1、周边离焦镜片成为矫正近视、延缓近视加深的主流镜片，周边离焦镜片利用微结构(微透镜、圆柱、衍射坡等)产生额外的屈光度，从而抑制周边远视性离焦。如专利“眼镜片”(2013106281748)公开一种矫正视网膜周边远视性离焦的眼镜片，这种眼镜片由位于中央部位的第一屈光区域和位于周边部位的第二屈光区域组成，第一屈光区域为均匀光滑屈光镜面，第二屈光区域由多个彼此独立的岛形微型透镜组成的360°圆环形屈光面；如专利“一种表面具有环带柱面微结构的眼镜片”(202010000666.2)在该镜片的特定口径范围内，多个不同半径的环带柱面微结构以镜片几何中心为圆心，规则嵌套排布形成径向阵，每个环带柱面微结构都可以产生相对稳定的屈光力和高阶像差。由于周边离焦镜片与常规镜片在结构上有明显区别，且附加的微结构较多，且尺寸较小，常规的人眼检测很难有效对微结构进行检测，无法有效确定微结构是否有破损，几何尺寸是否符合要求。进而出现了多种显微检测方法对微结构进行检测，但检测效率低，无法进行全口径测量。更为重要的是，现在的检测方法重点集中在外观检测上，对周边离焦镜片的聚焦特性鲜有研究，相比外观检测，聚焦特性满足要求才是重中之重。因此，急需一种快捷有效、能实现全口径微结构测量以及周边离焦镜片整体聚焦特性的测量装置和方法。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的是提出一种周边离焦镜片的特征测量装置及测量方法，对周边离焦镜片的微结构进行全口径测量，检测是否有破损；同时，可以精细化测量微结构的几何尺寸，并实现整体镜片的聚焦特性测量。

2、技术方案：本发明包括共用光路、全口径对称结构光学测量装置、光学干涉测量装置及聚焦特性光学检测装置；全口径对称结构光学测量装置用于对周边离焦镜片的全口径成像，以观测微结构是否有损坏；光学干涉测量装置用于对周边离焦镜片部分区域进行干涉测量，并恢复其相位；聚焦特性光学检测装置用于对周边离焦镜片聚焦成像，用于分析眼底聚焦特性。

3、所述全口径对称结构光学测量装置包括待测周边离焦镜片、对称成像装置、参考镜片和图像接收器，其中，待测周边离焦镜片和参考镜片分别位于对称成像装置的两端，且待测周边离焦镜片位于对称成像装置的前段。

4、所述待测周边离焦镜片和参考镜片到对称成像装置的距离相同。

5、所述参考镜片是待测周边离焦镜片的母片，除无微结构外，其他面型和材料均与待测周边离焦镜片相同，抵消了面型信息，仅保留了微结构信息，成像在图像接收器上即可展现微结构的清晰像。

6、所述光学干涉测量装置包括待测周边离焦镜片、参考镜片、分光棱镜和图像接收器；其中，待测周边离焦镜片和参考镜片到分光棱镜的距离一致。

7、所述参考镜片出射的光束为干涉参考光，通过待测周边离焦镜片的光束为干涉测试光，干涉参考光与干涉测试光经过分光棱镜，在图像接收器处形成干涉条纹。

8、所述聚焦特性光学检测装置包括待测周边离焦镜片、聚焦元件和图像接收器。

9、所述聚焦特性光学检测装置对经待测周边离焦镜片发散的光进行聚焦，成像在图像接收器上，图像接收器上的光斑一部分由待测周边离焦镜片的面型组成，一部分由微结构成像组成；主体光斑由待测周边离焦镜片的面型成像，周边附加的多个周期光斑由微结构成像形成。

10、所述共用光路包括光源、扩束准直系统和分光棱镜，其中，分光棱镜用于为其他检测装置提供准直光；准直光的直径覆盖镜片的有效通光直径，满足全口径测量。

11、一种周边离焦镜片的特征测量方法，包括以下步骤：

12、全口径对称结构光学测量：经共用光路发出的一部分光进入全口径对称结构光学测量装置，调整图像接收器的位置，以呈现清晰的全口径微结构的像，观测每个微结构的像是否一致，若一致则表面微结构均无缺陷和损坏；若有少量微结构的像与多数不同时，则进行后续检测；

13、光学干涉测量：将全口径对称结构光学测量装置检测出有问题的待测周边离焦镜片放入光学干涉测量装置，通过图像接收器上的干涉条纹，解析存在问题的微结构的相位，并判断误差范围；

14、聚焦特性光学检测：若上述存在问题的微结构仅有尺寸的变化，则将该周边离焦镜片放入到聚焦特性光学检测装置，观测聚焦光斑，检测聚集光斑是否与正常光斑存在偏差，若偏差较大则进行返修。

15、有益效果：本发明可以对周边离焦镜片微结构进行全口径测量，检测是否有破损；同时，可以精细化测量微结构的几何尺寸；并实现整体镜片的聚焦特性测量。

技术特征：

1.一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，包括共用光路、全口径对称结构光学测量装置、光学干涉测量装置及聚焦特性光学检测装置；全口径对称结构光学测量装置用于对周边离焦镜片的全口径成像，以观测微结构是否有损坏；光学干涉测量装置用于对周边离焦镜片部分区域进行干涉测量，并恢复其相位；聚焦特性光学检测装置用于对周边离焦镜片聚焦成像，用于分析眼底聚焦特性。

2.根据权利要求1所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述全口径对称结构光学测量装置包括待测周边离焦镜片、对称成像装置、参考镜片和图像接收器，其中，待测周边离焦镜片和参考镜片分别位于对称成像装置的两端，且待测周边离焦镜片位于对称成像装置的前段。

3.根据权利要求2所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述待测周边离焦镜片和参考镜片到对称成像装置的距离相同。

4.根据权利要求3所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述参考镜片是待测周边离焦镜片的母片，除无微结构外，其他面型和材料均与待测周边离焦镜片相同。

5.根据权利要求1所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述光学干涉测量装置包括待测周边离焦镜片、参考镜片、分光棱镜和图像接收器；其中，待测周边离焦镜片和参考镜片到分光棱镜的距离一致。

6.根据权利要求5所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述参考镜片出射的光束为干涉参考光，通过待测周边离焦镜片的光束为干涉测试光，干涉参考光与干涉测试光经过分光棱镜，在图像接收器处形成干涉条纹。

7.根据权利要求1所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述聚焦特性光学检测装置包括待测周边离焦镜片、聚焦元件和图像接收器。

8.根据权利要求7所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述聚焦特性光学检测装置对经待测周边离焦镜片发散的光进行聚焦，成像在图像接收器上，图像接收器上的光斑一部分由待测周边离焦镜片的面型组成，一部分由微结构成像组成。

9.根据权利要求1所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置，其特征在于，所述共用光路包括光源、扩束准直系统和分光棱镜，其中，分光棱镜用于为其他检测装置提供准直光；准直光的直径覆盖镜片的有效通光直径，满足全口径测量。

10.采用权利要求1～9任一项所述的一种周边离焦镜片的特征测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种周边离焦镜片的特征测量装置及测量方法，包括共用光路、全口径对称结构光学测量装置、光学干涉测量装置及聚焦特性光学检测装置；全口径对称结构光学测量装置用于对周边离焦镜片的全口径成像，以观测微结构是否有损坏；光学干涉测量装置用于对周边离焦镜片部分区域进行干涉测量，并恢复其相位通过相位信息对微结构的几何特征尺寸进行测量，可用于抽检评估微结构是否满足设计要求；聚焦特性光学检测装置用于对周边离焦镜片聚焦成像，用于分析眼底聚焦特性。本发明可以对周边离焦镜片微结构进行全口径测量，检测是否有破损；同时，可以精细化测量微结构的几何尺寸；并实现整体镜片的聚焦特性测量。

技术研发人员：陈修正,周昶,窦健泰,包松养
受保护的技术使用者：江苏瑞尔光学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19