渐进多焦点镜片表面屈光度地形图仪研究

发布时间：2017-08-14 12:27

  本文关键词：渐进多焦点镜片表面屈光度地形图仪研究

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【摘要】：随着光学技术的发展,市场上逐渐出现了复杂屈光度分布的眼镜片,传统的单点测量法已经无法实现快速一次性的完成整个眼镜片上屈光度的测量,目前对整个眼镜片表面屈光度快速测试是眼镜片测试技术中的研究热点之一。基于泰伯莫尔条纹技术测量渐进多焦点镜片屈光度以其测量精度高、光路简单及对环境要求低等优点成为解决屈光度地形图测量问题的重要途径之一本文分析了基于泰伯莫尔条纹技术测量眼镜片屈光度地形图的基本理论,确定了待测眼镜片屈光度与测量系统的光栅夹角、光栅间距以及莫尔条纹倾角等参数的关系,得到了屈光度计算公式,并对计算公式进行了优化,解决了光栅栅线不容易确定的问题。基于莫尔条纹的模拟分析确定了光栅夹角、光栅间距、光栅周期等系统参数范围,并针对提高莫尔条纹质量对不同参数进行仿真模拟,确定了采用三光栅异组合测量方式,此方法不仅可以完成厂家要求的近视0°-800°的测量度数范围,同时有效地解决了随着待测镜片度数的增加测量灵敏度降低的问题。针对莫尔偏折测量方法固有的测量信息点位移的情况,提出了位置矫正算法,测量结果经过位置矫正之后有效的解决了莫尔偏折法测量镜片屈光度的缺陷。并针对渐进多焦点眼镜片生成的弯曲的莫尔条纹,提出了分段条纹拟合法,此处理方法不仅可以完成任意弯曲条纹的斜率处理,同时在实际测量中具有较快的处理速度。搭建了实验原理系统模型,并利用VS2013结合MATLAB编写了屈光度测量软件,实验结果表明测量视远区度数和视近区度数分别为-200。、-150。的渐进多焦点镜片的测量精度可以达到3.1%,满足国家眼镜片测量要求,并且整个测量系统具有良好的稳定性。
【关键词】：渐进多焦点镜片 屈光度测量 朗奇光栅 莫尔条纹 位置矫正
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-15
• 1.1 课题的研究背景及意义7
• 1.2 国内外发展现状及趋势7-9
• 1.3 单镜片屈光度测量的方法9-10
• 1.4 复杂屈光度镜片测量原理10-14
• 1.4.1 焦度计扫描法10-11
• 1.4.2 哈特曼检测法11-13
• 1.4.3 朗奇光栅检测法13-14
• 1.5 论文主要研究内容14-15
• 2 莫尔偏折法测量屈光度原理15-29
• 2.1 Talbot效应理论15-23
• 2.1.1 球面光波入射朗奇光栅的泰伯效应15-18
• 2.1.2 平面光波照射的情况18
• 2.1.3 泰伯效应成像的极限距离分析18-20
• 2.1.4 分数泰伯效应20-23
• 2.2 莫尔效应理论23-25
• 2.3 屈光度测量原理25-27
• 2.3.1 眼镜片屈光度概念25-26
• 2.3.2 莫尔偏折法测量理论26-27
• 2.4 屈光度测量公式优化27-28
• 2.4.1 测量公式优化27-28
• 2.4.2 公式优化结果分析28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 基于莫尔条纹模拟的系统参数设计29-44
• 3.1 泰伯莫尔条纹模拟仿真模型建立29-32
• 3.2 系统参数设计32-40
• 3.2.1 朗奇光栅周期选择32-33
• 3.2.2 朗奇光栅间夹角选择33-34
• 3.2.3 朗奇光栅优化选择34-35
• 3.2.4 异光栅组合选择35-37
• 3.2.5 朗奇光栅间距选择37-38
• 3.2.6 泰伯像阶数选择38-39
• 3.2.7 激光波长的选择39-40
• 3.3 系统仿真结果分析40-41
• 3.4 测试结果的位置矫正41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 莫尔条纹处理研究44-52
• 4.1 眼镜片莫尔条纹图像处理45-51
• 4.1.1 中值滤波45-47
• 4.1.2 图像背景灰度增强47-48
• 4.1.3 条纹的细化处理48-49
• 4.1.4 条纹的拟合算法49-51
• 4.2 本章小结51-52
• 5 莫尔偏折法测量系统52-67
• 5.1 屈光度测量系统硬件部分52-56
• 5.1.1 朗奇光栅及支架52-53
• 5.1.2 激光光源53-54
• 5.1.3 成像采集系统54-55
• 5.1.4 屈光度测量装置55-56
• 5.2 测量系统软件部分56-60
• 5.2.1 软件模块设计56-57
• 5.2.2 软件功能设计57-60
• 5.3 测量结果分析60-66
• 5.3.1 测量系统精度分析60-62
• 5.3.2 测量系统稳定性验证62-63
• 5.3.3 系统参数误差分析63-65
• 5.3.4 其他误差分析65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 结论与展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-72

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本文编号：672694