用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置和發光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置和發光裝置。發光裝置包括：光源；分劃板；發光筒，光源和分劃板分別設置在發光筒的兩端；安裝座，發光筒繞發光筒的軸線可樞轉地設置在安裝座上。由于本實用新型中的光源和分劃板集成在發光裝置的發光筒中，因而發光裝置既能在光學系統中起到照亮光路的作用，還是光學系統中的目標參考物，從而簡化了光學系統的結構，提高了光學系統的工作可靠性。由于設置有分劃板的發光筒可樞轉地設置在安裝座上，因而提高了發光裝置的運動自由度，使發光裝置可以滿足不同光學系統的使用要求，從而擴大了發光裝置的使用范圍、提高了發光裝置的使用可靠性。
【專利說明】用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置和發光裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及驗光儀檢測【技術領域】，更具體地，涉及一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置和發光裝置。
【背景技術】
[0002]綜合驗光儀是一種可實現機械化的更換鏡片從而實現屈光檢查的功能的綜合性屈光檢查的儀器。綜合驗光儀的主要計量性能指標有:球鏡頂焦度，柱鏡頂焦度，棱鏡度，柱鏡軸位等。
[0003]綜合驗光儀在生產、組裝、使用的過程中，其性能指標有可能發生變化，這樣就會導致驗光不準，從而影響驗光師的判斷。現有技術中還沒有用于檢測綜合驗光儀的性能指標的光學檢測裝置，因而無法對綜合驗光儀的性能指標、驗光準確性進行量化判斷。
[0004]在測量鏡片的基底取向時，需要使發光裝置(帶有分劃板)在光學檢測裝置內轉動一定角度，而現有技術中還沒有可用于上述光學檢測裝置中的發光裝置。
實用新型內容
[0005]本實用新型旨在提供一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置和發光裝置，以解決現有技術中帶有分劃板的發光裝置無法轉動的問題。
[0006]為解決上述技術問題，根據本實用新型的一個方面，提供了一種發光裝置，包括:光源；分劃板；發光筒，光源和分劃板分別設置在發光筒的兩端；安裝座，發光筒繞發光筒的軸線可樞轉地設置在安裝座上。
[0007]進一步地，發光裝置還包括用于測量發光筒的轉動角度的檢測元件，檢測元件與發光筒連接。
[0008]進一步地，檢測元件為旋轉編碼器，旋轉編碼器與發光筒同軸設置。
[0009]進一步地，發光裝置還包括聯軸器，發光筒通過聯軸器與旋轉編碼器連接。
[0010]進一步地，發光裝置還包括套筒，發光筒的一部分可轉動地穿設在套筒內，套筒與安裝座連接。
[0011]進一步地，發光裝置還包括驅動部，驅動部與發光筒相連接并驅動發光筒旋轉運動。
[0012]進一步地，驅動部包括第一旋鈕和傳動件，第一旋鈕通過傳動件與發光筒連接。
[0013]進一步地，傳動件包括第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪和鋼絲繩，鋼絲繩依次繞設過第一滑輪、第二滑輪和第三滑輪，并與第一旋鈕連接，第一滑輪與發光筒連接并同軸轉動。
[0014]根據本實用新型的另一個方面，提供了一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置，包括:基座；光學系統，光學系統設置在基座上，光學系統包括調焦元件；發光裝置，發光裝置為上述的發光裝置，發光裝置的安裝座設置在基座上，且發光裝置朝向光學系統的入射光口設置；測量單元，用于檢測光學系統的調焦元件的移動距離。[0015]本實用新型中的光源和分劃板分別設置在發光筒的兩端，發光筒繞發光筒的軸線可樞轉地設置在安裝座上。由于本實用新型中的光源和分劃板集成在發光裝置的發光筒中，因而發光裝置既能在光學系統中起到照亮光路的作用，還是光學系統中的目標參考物，從而簡化了光學系統的結構，提高了光學系統的工作可靠性。由于設置有分劃板的發光筒可樞轉地設置在安裝座上，因而提高了發光裝置的運動自由度，使發光裝置可以滿足不同光學系統的使用要求，從而擴大了發光裝置的使用范圍、提高了發光裝置的使用可靠性。同時，本實用新型中的發光裝置具有結構簡單、制造成本低的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1示意性示出了本實用新型中的光學檢測裝置的一個角度的結構示意圖；
[0018]圖2示意性示出了本實用新型中的光學檢測裝置的另一個角度的結構示意圖；以及
[0019]圖3示意性示出了本實用新型中的光學檢測裝置的剖視圖。
[0020]圖中附圖標記:10、光源；20、分劃板；30、發光筒；40、安裝座；50、檢測元件；60、聯軸器；70、套筒；80、驅動部；81、第一旋鈕；82、傳動件；82a、第一滑輪；82b、第二滑輪；82c、第三滑輪；100、基座；200、光學系統；210、調焦元件；220、第一物鏡；230、第一反光元件；240、分光元件；250、第二物鏡；260、成像元件；270、第二反光元件；280、光闌；300、發光裝置；400、測量單元；500、平行光管；510、透光孔；600、導向管；610、限位槽；700、導桿；710、第二旋鈕。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0022]作為本實用新型的第一個方面，提供了一種發光裝置。如圖1至圖3所示，發光裝置包括:光源10 ;分劃板20 ;發光筒30，光源10和分劃板20分別設置在發光筒30的兩端；安裝座40，發光筒30繞發光筒30的軸線可樞轉地設置在安裝座40上。由于本實用新型中的光源10和分劃板20集成在發光裝置的發光筒30中，因而發光裝置既能在光學系統中起到照亮光路的作用，還是光學系統中的目標參考物，從而簡化了光學系統的結構，提高了光學系統的工作可靠性。由于設置有分劃板20的發光筒30可樞轉地設置在安裝座40上，因而提高了發光裝置的運動自由度，使發光裝置可以滿足不同光學系統的使用要求，從而擴大了發光裝置的使用范圍、提高了發光裝置的使用可靠性。同時，本實用新型中的發光裝置具有結構簡單、制造成本低的特點。
[0023]本實用新型中的發光裝置還包括用于測量發光筒30的轉動角度的檢測元件50，檢測元件50與發光筒30連接(請參考圖1至圖3)。由于設置有用于測量發光筒30的轉動角度的檢測元件50，因而當發光筒30帶動光源10和分劃板20旋轉運動時，分劃板20的旋轉角度可以被檢測元件50獲知，從而便于工作人員獲取分劃板20的運動參數，以便為調整光學系統或分析檢測結果提供可靠的數據支持。例如，本實用新型的發光裝置可使用在用于檢測綜合驗光儀的性能指標的光學檢測裝置中，在測量鏡片的基底取向時需要使發光裝置在光學檢測裝置內轉動一定角度。
[0024]優選地，檢測元件50為旋轉編碼器，旋轉編碼器與發光筒30同軸設置。
[0025]如圖1至圖3所示的實施例中，發光裝置還包括聯軸器60，發光筒30通過聯軸器60與旋轉編碼器連接。由于發光筒30通過聯軸器60與旋轉編碼器連接，因而簡化了發光筒30的結構、降低了發光筒30的制造復雜度、降低了發光筒30的配合精度，并且保證了發光筒30與旋轉編碼器同軸轉動的運動可靠性，提高了發光裝置的使用可靠性。
[0026]在上述實施例中，發光裝置還包括套筒70，發光筒30的一部分可轉動地穿設在套筒70內，套筒70與安裝座40連接。由于設置有套筒70，因而在保證套筒70的外表面與安裝座40可靠連接的同時，還保證了發光筒30可相對于安裝座40自由轉動，從而保證了發光筒30的運動可靠性、保證了發光裝置的使用可靠性。
[0027]本實用新型中的發光裝置還包括驅動部80，驅動部80與發光筒30相連接并驅動發光筒30旋轉運動。由于設置有驅動部80，因而工作人員通過操控驅動部80可以使發光筒30旋轉,從而帶動分劃板20旋轉運動。在圖1至圖3所示的實施例中，驅動部80包括第一旋鈕81和傳動件82，第一旋鈕81通過傳動件82與發光筒30連接。在該實施例中，工作人員通過操控第一旋鈕81可以使發光筒30旋轉運動，傳動件82將動力從第一旋鈕81施加在發光筒30上，從而使發光筒30旋轉運動。
[0028]優選地，在圖1至圖3所示的實施例中，傳動件82包括第一滑輪82a、第二滑輪82b、第三滑輪82c和鋼絲繩，鋼絲繩依次繞設過第一滑輪82a、第二滑輪82b和第三滑輪82c,并與第一旋鈕81連接，第一滑輪82a與發光筒30連接并同軸轉動。優選地，第二滑輪82b、第三滑輪82c和第一旋鈕81分別設置在光學檢測裝置上，并根據使用要求，工作人員可以合理安排第二滑輪82b、第三滑輪82c和第一旋鈕81的位置關系。由于鋼絲繩具有很好的抗拉強度，因而保證了動力傳遞的可靠性，并延長了傳動件82的使用壽命。由于滑輪組件具有傳動可靠的特點，因而保證了發光筒30的轉動可靠性，提高了光學檢測裝置的使用可靠性。
[0029]本實用新型中的驅動部80還包括用于恢復發光筒30初始位置的復位元件。由于設置有復位元件，因而當工作人員對第一旋鈕81進行復位操作時，發光筒30會在復位元件的作用下，自動恢復初始位置，從而保證發光筒30再次測試時仍處于初始位置，簡化了操作復雜度，提高了發光裝置的使用可靠性。優選地，復位元件為復位彈簧。
[0030]優選地，本實用新型中的發光裝置還包括保護蓋，保護蓋設置在發光筒30上分劃板20所在的一端的端部。由于設置有保護蓋，因而分劃板20被保護蓋封設在發光筒30內，從而避免外界異物進入發光筒30內，造成分劃板20被污染，也避免了因外界誤觸而導致分劃板20破裂的問題，從而延長了發光裝置的使用壽命。
[0031]作為本實用新型的第二個方面，提供了一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置。如圖1至圖3所示，光學檢測裝置包括:基座100 ;光學系統200，光學系統200設置在基座100上，光學系統200包括調焦元件210 ;發光裝置300，發光裝置300為上述的發光裝置，發光裝置300的安裝座40設置在基座100上，且發光裝置300朝向光學系統200的入射光口設置；測量單元400，用于檢測光學系統200的調焦元件210的移動距離。由于設置有基座100，因而工作人員在測試待檢測設備時，可以通過調節基座100，以使光學檢測裝置水平放置，從而保證檢測精度。
[0032]如圖1至圖3所示的實施例中，光學系統200包括:分光元件240、第一物鏡220、第一反光元件230、調焦元件210、第二物鏡250、成像元件260、第二反光元件270和光闌280。其中，第一反光兀件230設置在分光兀件240和第一物鏡220之間，且分光兀件240和第一物鏡220均位于第一反光元件230的反射光路中；發光裝置300的分劃板20上具有基準圖案，分劃板20位于分光兀件240的反射光路中，且分劃板20設置于第一物鏡220的物方焦點上；第一物鏡220設置在調焦元件210和第一反光元件230之間；，第二物鏡250設置在調焦元件210和第一物鏡220之間，調焦元件210與第二物鏡250之間的距離可調節；光闌280設置在第一物鏡220和第二物鏡250之間；第二反光元件270設置在調焦元件210與第二物鏡250之間，且調焦元件210與第二物鏡250位于第二反光元件270的反射光路中；成像元件260，位于分光元件240的出射光路中。當在光路中不放入待檢測設備時，分劃板20被照明后,光線經過分光兀件240、第一反光兀件230進入第一物鏡220后成像于無窮遠，再經過第二物鏡250，成像于可移動的調焦元件210上，此時，光線被調焦元件210反射,經過第二物鏡250、第一物鏡220、第一反光兀件230、分光兀件240后成像于成像元件260上。
[0033]采用本實用新型中的光學系統200對待檢測設備進行檢測(待檢測的綜合驗光儀的被測頂焦度部位OnT1)時，首先需要將待檢測設備(例如:綜合驗光儀)放置在第一物鏡220與第二物鏡250之間(應注意:待檢測設備的參考面應與第二物鏡250的前焦平面相重合)，通過調節調焦元件210與第二物鏡250之間的距離，使光路準直，從而可以使分劃板20上基準圖案清晰的呈現在成像元件260上，根據調節調焦元件210與第二物鏡250之間的距離計算得出待檢測設備的性能指標，進而對待檢測設備進行量化的判斷。同時，本實用新型中的光學系統200具有結構簡單的特點。
[0034]優選地，第二物鏡250是聚焦物鏡。進一步地，第二物鏡250是雙高斯鏡頭。由于增加了折轉光路，因而采用聚焦物鏡能使分劃板20的基準圖案在較短的光路中被反射到成像元件260上,并顯示出來。
[0035]優選地，成像元件260是電荷耦合元件(也就是(XD)。當然，成像元件260還可以是目鏡。如果采用目鏡觀察并判斷分劃板20的基準圖案的清晰度，需要工作人員用人眼進行識別，這樣不僅容易造成人眼疲勞，還存在判斷誤差。而采用電荷耦合元件接收分劃板20的基準圖案，是將光轉化為電信號并輸出給外部設備，而后經過處理使電信號轉換為圖像呈現在計算機上上，工作人員通過計算機輔助設備，可以進行精確的判斷，因而采用電荷耦合元件使本實用新型中的光學系統200具有檢測精度高的特點。
[0036]優選地,分光兀件240是分光棱鏡。
[0037]優選地，第一物鏡220是望遠物鏡。
[0038]優選地，第一反光元件230和/或第二反光元件270是反射鏡。
[0039]優選地,調焦元件210是凹面鏡。
[0040]在圖1至圖3所示的實施例中，測量單元400是電位器或光柵。進一步地，電位器是精密電位器，光柵是小型精密光柵。
[0041]本實用新型中的光學檢測裝置還包括:平行光管500和導向管600,平行光管500垂直設置在基座100上，平行光管500具有透光孔510，光學系統200的分光元件240設置在平行光管500內，分劃板20、透光孔510和分光元件240同軸設置，光學系統200的第一反光元件230和第一物鏡220設置在平行光管500的上端，成像元件260設置在平行光管500的下端；導向管600的第一端與基座100連接，光學系統200的第二物鏡250設置在導向管600的第二端,第一物鏡220與第二物鏡250對向且同軸設置,光學系統200的調焦兀件210滑動設置在導向管600內。由于設置有平行光管500和導向管600，因而光線沿平行光管500和導向管600傳播，從而起到導向的作用，且減少了光的溢散，提高了光線的利用率。光線從光源10發出后，經過分劃板20、從透光孔510進入平行光管500內。
[0042]在圖3所示的實施例中，光學系統200的第二反光元件270設置在導向管600的第二端。進一步地，第一反光元件230通過柔性鉸鏈活動設置在平行光管500內，和/或第二反光元件270柔性鉸鏈活動設置在導向管600內。由于第一反光元件230和/或第二反光元件270活動設置，因而工作人員可以根據測試情況，調節第一反光元件230和/或第二反光元件270的角度，從而滿足測試要求。本實用新型中的光學檢測裝置具有使用可靠性高的特點。
[0043]本實用新型中的光學檢測裝置還包括導桿700，導桿700的至少一部分設置在導向管600內，且導桿700的第一端與調焦元件210連接(請參考圖3)。由于設置有導桿700，因而方便調整調焦元件210在導向管600內的位置，從而提高了檢測效率。優選地，光學檢測裝置還包括第二旋鈕710，第二旋鈕710與導桿700的第二端連接。工作人員通過操動第二旋鈕710，可以對導桿700進行控制。
[0044]在圖3所示的實施例中，導向管600的側壁上具有限位槽610，限位槽610沿導向管600的長度方向設置。進一步地，導桿700包括位置可調節的第一導桿和第二導桿，第一導桿的第一端與調焦元件210連接，第一導桿的第二端與第二導桿的第一端螺紋連接，第二導桿的第二端與第二旋鈕710連接，且插銷的一端滑動設置在限位槽610內，插銷的另一端與第一導桿連接。由于第一導桿通過插銷與導向管600滑動連接，因而第一導桿僅會沿導向管600的長度方向移 動，但不會相對于導向管600轉動，工作人員轉動第二旋鈕710時，第二導桿會隨著第二旋鈕710旋轉，從而使第一導桿沿導向管600上下移動。
[0045]優選地，采用電荷耦合元件接收到的圖像，還可以采用DSP實現清晰度的判定算法的設計，從而實現后清晰度判定，進而實現精密定焦。
[0046]優選地，光學檢測裝置還包括顯示單元，以顯示成像元件260獲取的圖像。
[0047]作為本實用新型的第三個方面，提供了一種光學檢測方法。光學檢測方法包括:步驟SlO:將待檢測設備放置在上述的光學系統200中，并位于光學系統200的第一物鏡220與第二物鏡250之間；步驟S20:調節調焦元件210的位置，以改變調焦元件210與第二物鏡250之間的距離，直至分劃板20上的基準圖案清晰的顯示在成像元件260上為止；步驟S30:根據調焦元件210的移動距離計算待檢測設備的性能參數。
[0048]優選地，步驟S30中的性能參數為頂焦度，根據下述公式(I)確定待檢測設備的頂焦度為:
[0049]pi xz⑴
[0050]其中，φ為頂焦度，z為調焦元件210的移動距離，X為待檢測設備的參考平面與第二物鏡250的物像前焦面的距離，f`為第二物鏡250的像方焦距。當χ=0時，公式(I)變形為公式(2):
【權利要求】
1.一種發光裝置，其特征在于，包括: 光源(10)； 分劃板(20)； 發光筒(30)，所述光源(10)和所述分劃板(20)分別設置在所述發光筒(30)的兩端； 安裝座(40)，所述發光筒(30)繞所述發光筒(30)的軸線可樞轉地設置在所述安裝座(40)上。
2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，所述發光裝置還包括用于測量所述發光筒(30)的轉動角度的檢測元件(50)，所述檢測元件(50)與所述發光筒(30)連接。
3.根據權利要求2所述的發光裝置，其特征在于，所述檢測元件(50)為旋轉編碼器，所述旋轉編碼器與所述發光筒(30)同軸設置。
4.根據權利要求3所述的發光裝置，其特征在于，所述發光裝置還包括聯軸器(60)，所述發光筒(30)通過所述聯軸器(60)與所述旋轉編碼器連接。
5.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，所述發光裝置還包括套筒(70)，所述發光筒(30)的一部分可轉動地穿設在所述套筒(70)內，所述套筒(70)與所述安裝座(40)連接。
6.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，所述發光裝置還包括驅動部(80)，所述驅動部(80 )與所述發光筒(30 )相連接并驅動所述發光筒(30 )旋轉運動。
7.根據權利要求6所述的發光裝置，其特征在于，所述驅動部(80)包括第一旋鈕(81)和傳動件(82 )，所述第一旋鈕(81)通過所述傳動件(82 )與所述發光筒(30 )連接。
8.根據權利要求7所述的發光裝置，其特征在于，所述傳動件(82)包括第一滑輪(82a)、第二滑輪(82b)、第三滑輪(82c)和鋼絲繩，所述鋼絲繩依次繞設過所述第一滑輪(82a)、所述第二滑輪(82b)和所述第三滑輪(82c)，并與所述第一旋鈕(81)連接，所述第一滑輪(82a)與所述發光筒(30)連接并同軸轉動。
9.一種用于檢測綜合驗光儀的光學檢測裝置，其特征在于，包括: 基座(100)； 光學系統(200 )，所述光學系統(200 )設置在所述基座(100 )上，所述光學系統(200 )包括調焦元件(210)； 發光裝置(300)，所述發光裝置(300)為權利要求1至8中任一項所述的發光裝置，所述發光裝置(300 )的安裝座(40 )設置在所述基座(100 )上，且所述發光裝置(300 )朝向所述光學系統(200)的入射光口設置； 測量單元(400)，用于檢測所述光學系統(200)的所述調焦元件(210)的移動距離。
【文檔編號】A61B3/103GK203443765SQ201320529908
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月28日 優先權日:2013年8月28日
【發明者】劉文麗, 李飛, 洪寶玉, 張吉焱, 馬振亞, 孫劼 申請人:中國計量科學研究院