本文在研究了查片仪的设计原理的基础上,结合现代CCD技术、步进电机自动调焦技术和数字信号处理(DSP)技术,提出了一种自动查片仪的设计方案。该方法首先用DSP控制光源模块以产生相应时序的光路信号,然后采用高分辨率线阵CCD获取光路信号,最后通过DSP进行信号采集、分析、计算,并驱动步进电机进行对焦,从而得出镜片的各项光学参数。文中介绍了论文的背景及查片仪的分类;分析了查片仪的光学原理,并以此为基础提出了本文所研究的自动查片仪的光学原理;给出了自动查片仪的总体设计方案,包括光源模块的设计,CCD模块的设计和调焦模块的设计。在确定了系统的软硬件开发环境后,给出了系统中光学信号的产生及处理方法和系统基于DSP的测量过程的实现,通过串行通信在上位机实现人机界面的设计。考虑到本系统具有一定的实时控制要求和数据处理能力,选用了美国TI公司生产的TMS320F2812 DSP作为本系统的处理器核心,该款DSP功耗低,速度快,片上资源丰富,无须增加额外电路就可以驱动步进电机,这不仅降低了系统开发成本和开发难度,也缩短了系统的开发周期。