本發(fā)明涉及光學眼鏡片檢測，特別涉及一種光學眼鏡片的檢測方法及檢測光路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、自由曲面眼鏡片由于其非對稱面型、優(yōu)秀的成像質(zhì)量、靈活的空間布局、豐富的設(shè)計自由度等優(yōu)點，近年來在功能性框架鏡片領(lǐng)域的得到較為廣泛發(fā)展和應用，為鏡片個性化定制設(shè)計提供了無限可能。常見的功能性鏡片包括漸變離焦鏡、漸進多焦點鏡片、抗疲勞鏡片等，該類眼鏡片特定區(qū)域用于矯正遠視視力，保證遠處物體在視網(wǎng)膜中心黃斑處成像實現(xiàn)視物清晰，其他區(qū)域用提供周邊離焦防控近視或者看近清晰降低人眼調(diào)節(jié)等功能。然而，與傳統(tǒng)的對稱單焦眼鏡片相比，自由曲面眼鏡片的高性能依賴面型光度和空間位置的雙重準確性，這對自由曲面眼鏡片的光學設(shè)計和制造工藝的提出了更加復雜和苛刻的要求，如何檢測、評價自由曲面眼鏡片的面型質(zhì)量是保證和提高自由曲面眼鏡片光學功能的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，研究鏡片自由曲面的面形測量，對于提高鏡片自由曲面的面形精度、推動鏡片自由曲面應用的進一步擴展，滿足日益復雜的應用需求，具有極為重要的意義。

2、傳統(tǒng)的自由曲面眼鏡片的檢測方法包括激光干涉法、相干掃描干涉法以及彩色共焦法，檢測面型曲率范圍有限、測量精度不高，且耗時較長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種光學眼鏡片的檢測方法，旨在解決目前鏡片檢測方法的測量精度不高的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種光學眼鏡片的檢測方法，包括：

3、獲得標定波前；

4、根據(jù)標定波前獲取基準聚焦光斑點陣分布，并作為基準位置；

5、接收待測光學眼鏡片，并獲取透射光聚焦光斑點陣分布；

6、根據(jù)所述基準位置和所述透射光聚焦光斑點陣分布獲取聚焦光斑空間波前斜率分布矩陣；

7、結(jié)合波前傳感算法以及所述聚焦光斑空間波前斜率分布矩陣獲得透射光的波前分布和對應澤尼克系數(shù)；

8、結(jié)合待測光學眼鏡片的參數(shù)、所述透射光的波前分布和所述對應澤尼克系數(shù)獲得待測光學眼鏡片屈光分布。

9、所述獲得標定波前的步驟包括：

10、利用波前傳感器獲取準直光的波前分布；

11、利用變形鏡對所述波前分布的波前畸變進行補償矯正；

12、通過上述兩個步驟反復迭代獲得標定波前。

13、在一實施方式中，在所述反復迭代的過程中，直到波前收斂，且波前分布的pv值小于0.05λ，此時獲得的波前為標定波前，所述pv值定義為波前分布中相位最高點和最低點之間的差值。

14、在一實施方式中，所述利用變形鏡對準直光波前畸變進行補償矯正的步驟包括：

15、根據(jù)波前畸變將對應的波前補償值增加到變形鏡上；

16、其中，所述波前畸變?yōu)橥ㄟ^處理器根據(jù)波前分布反演獲得。

17、在一實施方式中，所述根據(jù)標定波前獲取基準聚焦光斑點陣分布的步驟包括：

18、通過標定波前入射雙透鏡像傳遞系統(tǒng)和微透鏡陣列，并通過ccd相機獲取基準聚焦光斑點陣分布；和/或，

19、所述獲取透射光聚焦光斑點陣分布的步驟包括：

20、通過標定波前透過待測光學眼鏡片獲取待測波前；

21、通過待測波前入射雙透鏡像傳遞系統(tǒng)和微透鏡陣列獲取透射光聚焦光斑點陣分布。

22、在一實施方式中，根據(jù)所述基準位置和所述透射光聚焦光斑點陣分布獲取聚焦光斑空間波前斜率分布矩陣包括：

23、檢測聚焦光斑點陣分布與基準聚焦光斑點陣分布對比獲得微透鏡陣列第i個子孔徑對應在x和y方向上的偏離量分別為δxi和δyi，聚焦光斑空間波前斜率矩陣g等于：

24、

25、其中，n表示微透鏡陣列子孔徑個數(shù)，g表示第i個子孔徑中x或y方向上的波前斜率：

26、

27、其中，f表示微透鏡陣列的焦距，s表示子孔徑的面積，為待測光學眼鏡片透射光波前分布。

28、在一實施方式中，澤尼克系數(shù)矩陣d可以表示為：

29、

30、其中，zxk,i表示第k項澤尼克多項式第i個子孔徑在x方向上的積分參數(shù)，zyk,i表示第k項澤尼克多項式第i個子孔徑在y方向上的積分參數(shù)，m表示考慮的澤尼克多項式的項數(shù)；

31、澤尼克系數(shù)矩陣a與g和d矩陣的關(guān)系滿足：

32、

33、澤尼克系數(shù)矩陣a可通過矩陣反演獲得：

34、a＝d+g；

35、其中，d+表示d矩陣的廣義逆矩陣；

36、獲取澤尼克系數(shù)，待測光學眼鏡片透射光的波前分布表示為：

37、

38、zk表示第k項澤尼克多項式。

39、在一實施方式中，所述待測光學眼鏡鏡片包括相對設(shè)置的前表面和后表面，所述前表面為遠離眼睛的一側(cè)面，所述后表面為靠近眼睛的一側(cè)面；

40、所述后表面的面型分布z(x,y)滿足以下公式：

41、

42、其中，δd(x,y)為則待測光學眼鏡片的厚度差異分布，所述厚度差異分布滿足：

43、其中，d為待測光學眼鏡片的中心厚度，n0為折射率，r為前表面的曲率半徑，

44、所述后表面的主曲率半徑定義為r，r滿足以下方程：

45、

46、所述后表面上任一點具有兩個相互正交的曲率半徑r1和r2，r1和r2是上述方程的兩個根；

47、所述待測光學眼鏡片的屈光分布包括球鏡分布和柱鏡分布，則所述球鏡分布s(x,y)和所述柱鏡分布c(x,y)可以由下式計算獲得：

48、

49、本發(fā)明還提出一種光學眼鏡鏡片的檢測光路系統(tǒng)，所述檢測光路系統(tǒng)應用于如以上所述的光學眼鏡片的檢測方法，所述檢測光路系統(tǒng)包括：

50、光源；

51、準直模組，所述光源發(fā)出的光束通過所述準直模組形成準直光；

52、波前傳感器，用于獲得所述準直光的波前分布、標定光的標定波前以及透射光波前；

53、處理器，利用所述波前分布通過反演獲得波前畸變，并通過所述波前畸變得到波前補償值；以及

54、變形鏡，所述處理器將所述波前補償值加載至所述變形鏡，以矯正所述波前畸變。

55、在一實施方式中，所述檢測光路系統(tǒng)還包括雙透鏡像傳遞系統(tǒng)，所述雙透鏡像傳遞系統(tǒng)包括第一透鏡和第二透鏡；

56、其中，待測光學眼鏡鏡片放置的位置位于所述第一透鏡前s1距離位置處，所述第一透鏡和所述第二透鏡的焦距分別為f1和f2，且兩者之間的距離為f1+f2，所述第二透鏡距離微透鏡陣列的距離為s2，并滿足s1+s2＝f1+f2。

57、本發(fā)明技術(shù)方案通過采用標定波前得到基準聚焦光斑點陣分布，根據(jù)透過具有自由曲面待測光學眼鏡片的透射光得到透射光聚焦光斑點陣分布，透射光聚焦光斑點陣分布與基準聚焦光斑點陣分布結(jié)合得到聚焦光斑空間波前斜率分布矩陣，再結(jié)合波前傳感算法得到透射光波前分布和對應澤尼克系數(shù)，兩者結(jié)合待測光學眼鏡片的參數(shù)，得到待測光學眼鏡片的整體的屈光分布，這樣，通過透射光波前分布反演得到屈光分布的檢測方式，能夠提高自由曲面屈光分布的檢測精度，該方法可有效、快速檢測和評估足有曲面的光學特性，對高精度自由曲面定制具有重要指導價值。