光学透镜参数现代测量方法研究

光学透镜参数现代测量方法研究

1.光学透镜的的含义 (3)

1．1什么是镜片的顶焦度？ (4)

1.2面镜度及其实际应用 (4)

1.3为什么散光眼配镜后看物体有变形现象？ (6)

1.4为什么近视镜片看物体是缩小的、远视镜片看物体是放大的？ (9)

1.5如何从三棱镜的角度理解屈光参差的顾客比其他顾客更难适应框架眼镜？ (10)

2.像质评价和像差公差 (12)

2.1瑞利判断和中心点亮度 (12)

2.1.1 瑞利判断 (12)

2.1.2 中心点亮度 (13)

2.2分辨率 (13)

2.2.1 分辨率基本公式 (13)

2.2.2 缺点 (13)

2.2.3 优点 (14)

2.3点列图 (14)

2.3.1 点列图定义 (14)

2.3.2 适用范围 (14)

2.3.3 优缺点 (14)

2.4光学传递函数评价成像质量 (15)

2.4.1 传递函数定义 (15)

2.4.2 优点 (15)

2.4.3 利用MTF 曲线评价成像质量 (15)

2.5光学系统的像差公差 (15)

2.5.1 望远物镜、显微物镜像差公差 (15)

2.5.2 显微目镜、望远目镜像差公差 (16)

2.5.3 照相物镜的像差公差 (17)

3 光学透镜参数的现代测量方法 (19)

3.1曲率半径测量 (19)

3.2面形测量 (21)

3.3焦距测量 (22)

3.4MTF (25)

3.5结论 (27)

参考文献 (28)

摘要：现代光学测量方法通过计算机实时控制，对数据和图像进行采集和处理，代替眼睛进行对准、定焦和读数。曲率半径的接触式测量由精密数显编码器和曲率半径计算软件实现，面型测量使用激光干涉仪、CCD 和计算机进行干涉图的采集和计算，焦距、后焦距、曲率半径的自动光电测量方法代替了传统光具座，高精度传递函数测试仪测量MTF 极大地提高了测量操作的简易性和灵活性。采用光电传感器、计算机辅助、高精度、综合测试是现代光学测量的显著特征。关键词：光学测量；透镜参数

Study on modern measuring methods for lens optical parameters Abstract: Modern optical measuring methods were controlled by the computer, the data and image were collected and processed. The eye was replaced by the modern measuring methods to aim, focus and read data. Curvature radius was measured by encoder and software computation. Surface quality was measured by laser interferometer, CCD and computer. Interference image was collected and computed by computer. The measuring method for focal distance, back focal distance and crvature radius replaced traditional optical bench. High precision MTF instrument improved the facility and agility for measuring.

The main characters of modern optical measure are photoelectric sensor used, computer assistant, high precision and compositive measure.

Key words: Optical measure; Lens parameter

随着科学技术的不断发展，过去以目视、光机为主的传统光学测量方法已日益不适应高精度、高效率的科研与生产研究。当今，激光、计算机、光电传感器等技术的飞速发展大大改变了传统光学测量方法的面貌，现代光学测量方法可以代替眼睛进行对准、定焦和读数，通过计算机实时控制，对数据和图像进行采集和处理，从而大大提高对准、定焦准确度，实现测量的自动化，提高工作效率，并且降低对仪器制造精度的要求和减小外界环境对测量的影响，扩大仪器的应用范围。特别是以CCD传感器为代表的各种探测器的成熟，光电探测器在光学测量技术中具有特殊的优越性能，目前已被广泛应用于各种测量仪器中。

1.光学透镜的的含义

眼镜中使用的镜片都是透镜，透镜按照外形分为凸透镜和凹透镜。透镜都是由两个折射面构成，每个折射面都有一个曲率中心。两个曲率中心的连线称为光轴。光轴与透镜的两个折射面都有前、后顶点两个交点，平行光线经过透镜后都会形成一个焦点（实性或虚性），透镜到焦点的距离就是焦距，焦距用m为单位的倒数就是透镜的屈光力，单位是屈光度D（因为是用焦距以米为单位的倒数所以也有学者用m-1来表示屈光度），也就是说当焦距为1m时，透镜的屈光力就是+1.00D，焦距为0.5m时，透镜的屈光力就是+2.00D。

1．1 什么是镜片的顶焦度？

透镜的屈光力严格地说应该从主点进行测量，但因为我们平时使用的镜片多是新月型的镜片，主点的位置会随镜片的面弯和厚度发生变化，所以为了测量方便就规定所有镜片的屈光度都使用顶焦度。也就是镜片顶点到焦点的距离用m为单位时的倒数就是顶焦度（如图1），测量顶焦度的仪器被称为顶焦度计。我们还规定在测量单光镜片和多焦点镜片（双光、三光和渐近镜片的远用区时，使用后顶点焦度，也就是测量单光和多焦点镜片远用光区时，镜片后表面放在固定镜片的接触圈上，凹面朝下进行测量（通常使用的测量方法）。测多焦点镜片的近用区使用前顶点焦度，测量多焦点镜片近用光区时把镜片反置凹面朝上，镜片前表面放在固定镜片的接触圈上进行测量。

图1

1.2 面镜度及其实际应用

眼镜镜片由前后两个折射面组成，每一个折射面。都各自具有屈光度，我们把它称为面镜度（面镜度也就是日常所说的弯度，3.00D 的面镜度就是我们说的300弯，6.00D的面镜度就是我们说的600弯），