CN100570437C - 用于自动检测镜片上的标记的仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动检测镜片(10)上的标记的检测仪器(100)，该仪器包括适于接纳所述镜片的支承件(110)，并在所述支承件的一侧上具有用于照射安装在所述支承件上的镜片的第一照明装置(120)，在另一侧上具有用于获取和分析透射穿过所述镜片的光的第一获取和分析装置(130)。根据本发明，该仪器包括位于所述第一照明装置和所述支承件之间的可启动和可停用的图案滤光镜(140)。

Description

用于自动检测镜片上的标记的仪器

技术领域

本发明总体上涉及对镜片上的标记的检测。

更具体地，本发明涉及一种检测仪器，该检测仪器包括适于接纳所述镜片的支承件，并且在所述支承件的一侧上具有用于照射安装在所述支承件上的镜片的第一照明装置，在另一侧上具有用于获取和分析透射穿过所述镜片的光的第一获取和分析装置。

本发明的尤其有利的应用是自动检测度数渐进增加的镜片的各种特性，尤其是检验至少一个标定特性，例如当这种镜片安装在框架上时为该镜片的远用和近用定中心、确定轴线、或确定基准点。

背景技术

当将渐进式镜片安装在框架上时，确保为眼睛校正折射或眼调节缺陷的镜片相对于眼睛正确地定位对于用户的视觉舒适是重要的。

当镜片在其设计中指定的基准中心和眼睛的瞳孔中心成一直线时，或者换句话说当视线通过镜片的基准中心时，镜片居中。因此，定中心是将两个几何光学事物-佩戴者的瞳孔的形态和基准中心在镜片上的位置-集合在一起的结果。

在制造期间，每个渐进式镜片使用油漆形成临时标记，并使用刻印形成永久标记。临时标记使得可在安装镜片之前方便地确定镜片的中心。永久标记使得当镜片安装在患者的框架上时可以识别渐进式镜片的性质、其加入度的值、并且还能检验或重新建立所述镜片的精确标定，即使是在除去临时标记之后仍可如此。应理解，临时标记在光学仪器制造者将眼镜移交给消费者之前被光学仪器制造者除去，并且在必要时，可根据镜片上保留的永久刻印标记重建。

更精确的，如图10所示，临时标记通常包括：

识别远用区域的中心的“装配”或“定中心”十字11，当佩戴者直视前方无穷远处时该远用区域的中心将位于佩戴者的瞳孔的中心；该十字用于相对于眼睛垂直地确定镜片10的度数级数(progression)的位置，从而如镜片的设计者预期的，佩戴者可容易地找到远用、中用和近用所需的校正度数；

中心点12，该中心点确定镜片10的“光学中心”的位置，并根据镜片的类型位于安装十字11下方2毫米(mm)到6mm处；对于渐进式镜片，此“光学中心”通常是“棱镜基准”点，在该“棱镜基准”点处测量对应于佩戴者的指示的镜片10的标称棱镜度数；

用于测量镜片的远用度数的圆圈13，该圆圈位于紧靠装配十字11上方的镜片10的上部内，并确定远用的基准点的位置；因此该圆圈是应放置正面焦距计以便测量镜片10的远用度数的位置；

用于测量镜片的近用度数的圆圈14，该圆圈位于镜片10的底部内，并围绕近用区域的中心或基准点；该中心朝鼻子偏置2mm到3mm，并且该中心与装配十字11之间的距离构成镜片10的级数的标称长度；以及

识别镜片10的水平方向并用于定中心的一条或多条线15。

还从图10可见，永久标记通常包括：

两个小圆圈或记号16，其位于镜片10的通过其光学中心的水平线上，并总是位于光学中心12的任一侧上的17mm处；这些刻印记号用于获得镜片的水平和垂直中心；

用于识别渐进式镜片的商标和准确性质的记号17(例如，V代表Varilux

)，其被刻印在靠近鼻子的小圆圈或记号下方；以及

表示加入度的两个或三个数字(例如，30或300代表3.00D的加入度)，其被刻印在临时小圆圈或记号下方。

应记得，对于具有一条或多条度数不连续性的线的多焦点镜片，所述线用作永久标记。

渐进式镜片的定中心包括两个分量：垂直分量和水平分量。

垂直定中心使得可在眼睛前部垂直地定位镜片的度数级数，以便眼睛能以镜片的设计者预期的方式容易地发现所需的对应的度数。远用校正度数应到达视线第一眼位的轴线，而近用度数应达到当视线降低以便近用时视线的轴线。

通常通过使用制造者为进行垂直定中心而漆在镜片上的远用定中心十字执行垂直定中心：定中心包括当患者看向无限远处时在患者眼睛瞳孔的中心的前方确定镜片的中心十字的位置。实际上，光学仪器制造者测量在佩戴者平视时框架底部和佩戴者的瞳孔之间的高度，并将镜片的定中心十字定位在所测量的高度。

水平定中心包括相对于眼睛沿横向确定渐进式镜片的位置，从而佩戴者可最优地使用用于远用、中用和近用的区域。

生理学研究已示出在25％的情况下瞳孔的中心相对于鼻子具有超过1mm的不对称，并且在60％的情况下具有1mm的虚偏移。因此，有利地能够彼此独立地检验两个镜片中的每一个的定中心，并且这是优选地能够测量瞳孔之间的右侧和左侧半距离而不是仅测量总的瞳孔之间的距离的原因。

通过构造，所有渐进式镜片都是远用和近用区域相对定位，并且近用区域相对于远用区域朝鼻子偏离中心。

因此，可相对于近用或相对于远用(更常用的技术)进行镜片的水平定中心。

相对于远用的定中心包括测量患者远用时右左瞳孔之间的半距离，即鼻子根部与左眼和右眼的瞳孔(或更精确地与角膜映像)的中心之间的距离。因此，在距离框架的中心平面或鼻平面的这些距离处定位右侧和左侧镜片的远用装配十字。

通过使镜片关于其光学或中心轴线正确地取向，并使镜片的水平线(或刻印圆圈)在框架的水平方向上对准，通过镜片的构造可发现近用区域大约相对于远用区域朝鼻子偏离2mm到3mm。

很少相对于近用定中心，并且相对于近用定中心以类似的方式这样进行，即测量患者近用时瞳孔之间的半距离，并在所述距离处确定左侧和右侧镜片的近用区域的中心的位置。

当右眼和左眼不对称地聚焦时，此第二技术尤其有利。

已知可自动或手动操作以检测装在框架上的渐进式镜片的各种特性的多种器具。

正面焦距计是一种这样的光学器具，该器具可通过识别待测量镜片的焦距并确定单光镜片的光学中心的位置，而自动并直接确定镜片的正面(球形、柱状、棱柱形的)光强度。

大部分屈光度仪(frontofocometer)根据相同光学原理操作，该光学原理如Visual Optics and Instrumentation，Ed.N.Charman，MacmillanPress，London 1991，pages.418-419中的W.F.Long的文献“Paraxialoptics”所述。

以前已知的屈光度仪可配备有用于标记和保持未安装镜片的系统(具有承载指或镜片夹具)，该系统是供应商Visionix以商标Essilor ACL 60销售的类型或者日本供应商Shin Nippon以商标Essilor CLE 60销售的类型。

张力测量仪(tensiscope)是目前完全手动的器具，其使光学仪器制造者可检测和定位已安装镜片内存在的张力以便检验每个镜片(是否)正确地装在其框架内。

已安装镜片内的张力是由于镜片的较差的机械加工导致的，该镜片相对于接纳其的边缘过大。然后镜片在框架内处于应力下，从而产生会损坏镜片的张力。

张力测量仪中使用的原理包括显示镜片的双折射(镜片的折射率不再各向同性，而是依赖于光的偏振方向)，此双折射与所述镜片受到的应力有关。

为了显示这种双折射，张力测量仪首先包括均匀光的源，该光源通过使用紧靠光源之后设置的偏振镜而被线性偏振并用于照射已安装的镜片，其次包括第二偏振镜，该第二偏振镜设置在镜片之后并且光学仪器制造者通过该偏振镜观察被照射的镜片。

当不存在应力时，光学仪器制造者看到的被照射的镜片是均匀的。

当存在应力时，光学仪器制造者观察到在所述被照射的镜片中出现有色的或有阴影的条纹，该条纹在镜片受到应力的位置靠得较近。

在观察到的有色或有阴影的条纹时，光学仪器制造者需要估计需要对所述镜片执行什么修整，以便镜片可合适地装配在框架内即不会受应力。

用于识别具有渐进加入度的镜片的器具是用于确定由合成材料制成的渐进式镜片的永久标记的位置的器具，该器具通常被称为渐进式镜片识别仪或“Pal Id”。

该器具通过具有图案的滤光镜照射镜片以便示出所述镜片的永久标记。

最后，具有钻孔夹具，该钻孔夹具用于放置在镜片上以便确定用于为无边眼镜的镜腿钻出安装孔的位置。

上述彼此不同的器具的一个主要缺陷是放置在一起的这四个器具的体积非常大。另外，张力测量仪和Pal Id完全手工操作，这使得光学仪器制造者在使用它们时比较费时。

发明内容

与本领域的上述情况相比，本发明提供了一种这样的装置，该装置使用相同获取装置不仅可自动识别镜片上的永久标记，并且还可测量该镜片的一个或多个其它特性，尤其是测量在该镜片装在框架内时在该镜片内引入的张力，以直接确定镜片的正面光强度，或识别在具有被钻孔镜片的眼镜内钻出安装孔的位置。

更具体地，本发明提供了一种如导言内限定的仪器，该仪器包括位于所述第一照明装置和所述支承件之间的可启动和可停用的图案滤光镜。

本发明仪器的其它有利的和非限制性的特性如下：

第一获取和分析装置适于处理启动的图案滤光镜输出的信号，以便确定镜片的永久标记的位置；

所述仪器包括两个偏振滤光镜，一个偏振滤光镜设置在所述第一照明装置和所述支承件之间，另一个偏振滤光镜设置在所述支承件和所述第一获取和分析装置之间；

所述图案滤光镜由液晶显示屏形成；

液晶显示屏还形成设置在所述第一照明装置和所述支承件之间的所述偏振滤光镜；

所述第一照明装置可启动并可停用；

所述仪器包括可启动和可停用的第二照明装置，该第二照明装置适于通过切向入射光照射安装在所述支承件上的镜片，所述第一获取和分析装置适于分析透射穿过所述被切向入射光照射的镜片的光束；

所述第一获取和分析装置包括数字照相机；

所述第一获取和分析装置包括适于处理从照相机的输出端获得的信号的图像处理装置，和显示处理过的信号的装置；

所述第一获取和分析装置包括位于下游偏振滤光镜和照相机之间的光学系统，该光学系统用于反射光束并包括聚光镜和以45°倾斜的镜子；

所述仪器具有屈光度仪，该屈光度仪首先包括第三照明装置，该第三照明装置相对于该第一照明装置横向设置，并适于产生指向安装在朝所述第三照明装置定位的所述支承件上的镜片的光束，其次包括第二获取和分析装置，该获取和分析装置用于获取和分析透射穿过安装在所述支承件上的所述镜片的光束；

支承件可沿两个垂直轴线平移；

所述仪器包括用于测量支承件相对于初始位置的位移的装置；

为了测量所述支承件的位移，所述测量装置包括增量编码器或至少一个被动指针，该被动指针在被所述第一照明装置照射时在所述第一获取和分析装置上以阴影形成标定图像，使得可确定所述支承件在静止的基准框架内的位置；以及

各被动指针具有为多边形、圆形或十字形的外部或内部轮廓线。

附图说明

下文参照附图作为非限定示例给出的说明使得可以很好地理解本发明的内容以及本发明如何实现。

在附图中：

图1是本发明的仪器的概略性透视图，该仪器的镜片支承件处于第一位置；

图2是本发明的仪器的概略性透视图，该仪器的镜片支承件处于第二位置；

图3是示出以张力测量仪模式操作的图1的仪器的主要内部元件的概略性侧视图；

图4A和4B是用于本发明的仪器的两个具有不同图案的滤光镜的概略性俯视图；

图5是示出用于合成材料制成的镜片的以Pad Id模式操作的图1的仪器的主要内部元件的概略性侧视图；

图6是示出用于无机材料制成的镜片的以Pad Id模式操作的图1的仪器的主要内部元件的概略性侧视图；

图7是位于第二位置的图1的仪器的支承件的一个实施例的概略性俯视图；

图8是位于第一位置的图1的仪器的支承件的一个实施例的概略性俯视图；

图9是图1的仪器的支承件的概略性透视图；以及

图10是具有临时和永久标记的具有渐进加入度的镜片的概略性俯视图。

具体实施方式

图1和2示出用于自动检测具有标记的镜片10的各种特性的仪器100。

有利地，仪器100同时具有不同功能，即“Pad Id”功能、张力测量仪功能和屈光度仪功能。

因此，在“Pad Id”模式内，所述仪器100用于自动检验装在患者的框架上的具有渐进加入度的镜片(不管是由无机材料还是由有机材料制成)的至少一个定中心特性，并确定所述镜片的永久标记的位置。

在张力测量仪模式内，所述仪器100用于自动检测和定位安装好的镜片内存在的任何张力，以便检验每个镜片(是否)正确地装在框架内。

在屈光度仪模式内，所述仪器100用于测量或检验在具有渐进加入度的镜片的基准点处的度数，或者用于识别和测量单光镜片的度数。

仪器100包括结构1，该结构形成容纳各种光学元件的箱，并在其上安装适于接纳装有镜片10的眼镜架的支承件110。

如图3和5内所示，仪器100在支承件110的一侧上具有用于照射安装在支承件110上的镜片10的第一照明装置120，在另一侧上具有用于获取和分析透射穿过所述镜片10的光线的第一获取和分析装置130。

所述第一照明装置120优选地可启动和可停用。

该第一照明装置包括白光源121和用于使用漫射光照射镜片10的漫射器122。

在此示例内，第一获取和分析装置130包括数字照相机134。该第一获取和分析装置在下游偏振滤光镜150和数字照相机134之间还包括用于使光线偏转的光学系统，该系统包括聚光镜131和以45°倾斜的镜子132。所述第一获取和分析装置130还包括适于处理从照相机134的输出端获得的信号的图像处理装置(未示出)，以及用于显示处理过的信号的显示装置(未示出)。

如图5和6内所示，为了对合成材料制成的镜片执行“Pal Id”功能，仪器100在所述照明装置120和所述支承件110之间包括具有重复和规则的图案的可启动和可停用的滤光镜140。

该图案滤光镜140有利地由液晶显示屏(LCD)构成。

图4A和4B示出具有启动的不同图案的两个滤光镜140，一个滤光镜包括在透明背景上具有黑点的屏幕，而另一个滤光镜包括在透明背景上具有黑条的屏幕。

仪器100还包括两个偏振滤光镜：设置在所述第一照明装置120和所述支承件110之间的上游偏振滤光镜，设置在所述支承件110和所述第一获取和分析装置130之间的下游偏振滤光镜150。

与第一照明装置120和第一获取和分析装置130相关联的这两个偏振滤光镜使仪器100可执行其张力测量仪功能(见图3)。这两个滤光镜的偏振沿相同的方向(而不是像具有交叉的偏振滤光镜的传统张力测量仪那样沿两个垂直方向)设置，以便可实现其它功能尤其是“Pal Id”功能而这两个滤光镜不会遮蔽光。应理解，交叉的滤光镜的组合将在不存在张力的镜片的区域内遮蔽光，这会阻止对其的任何识别或测量。另外，两个滤光镜的相同的偏振方向应与所分析的镜片的偏振方向基本相同。否则，镜片的没有张力的区域会与两个滤光镜共同遮蔽光，并且这同样会阻止对镜片的任何识别或测量。实际上，在使用中偏振因此通常相对于镜片的构型水平。

当启动时，图案滤光镜140用于显示置于所述第一照明装置120和所述第一获取和分析装置之间并放置在所述支承件110上的合成材料镜片10的永久标记(“Pal Id”功能)。当停用时，形成图案滤光镜140的液晶显示屏能对所述镜片10执行另一测量，这是由于该液晶显示屏还形成设置在所述第一照明装置和镜片之间的上游偏振滤光镜(张力测量仪功能)。

如图6所示，仪器100还包括可启动和可停用的第二照明装置120’，该照明装置适于使用切向入射光照射安装在所述支承件110上的无机材料制成的镜片10’，所述第一获取和分析装置130适于分析透射穿过所述被切向入射光照射的镜片10’的光束。这些第二照明装置120’用于显示由无机材料制成的镜片上的永久标记(“Pad Id”功能)。当然，为进行该操作，第一照明装置120必须停用以便可使用第二照明装置120’。

尤其如图3和5所示，为了执行屈光度仪功能，仪器100包括适于在镜片10的度数基准点处进行测量的度数测量装置。在所述示例内，这些度数测量装置包括第三照明装置220，该第三照明装置相对于所述第一照明装置120横向设置，并适于产生指向安装在朝所述第三照明装置220定位的所述支承件110上的镜片的光束。此外，在包括Hartmann标记的屈光度仪尾端件221的下游，还包括第二获取和分析装置230，该装置用于获取和分析透射穿过装在支承件110上并面向所述屈光度仪221的所述镜片的光束。这些第二获取和分析装置230包括照相机231。

如图1和2所示，支承件110更具体地适于支承患者的眼镜架M。

为此，支承件110包括鼻形件111和适于夹在眼镜架M上的夹爪112(见图9)。

鼻形件111是从柱状基部111A升高的半圆柱体。夹爪112连接在柱状基部111A上并包括倒转的L形部分，该部分的自由端具有面向鼻形件111的槽口112A。

因此，眼镜架M的鼻梁架靠置在柱状基部111A上，并被夹在夹爪112的所述槽口112A和所述鼻形件111之间。

有利地，夹爪112可相对于所述鼻形件111平移，同时被弹性返回装置(未示出的弹簧)朝相对于所述鼻形件的初始位置永久地推动，以便确保适当地夹紧框架M的鼻梁架，从而确保所述框架M在所述支承件110上被保持处于静止位置。

更具体地，夹爪112具有在柱状基部111A内的凹槽(未示出)内滑动的滑块，并包括用于使所述夹爪回位的弹簧。

有利地，支承件110可沿两个相互垂直的轴线X和Y在一平面内平移，以便对应仪器100的不同操作模式采用用于测量镜片10的特性的不同位置，这将在下文详细说明(见图7和8)。

为此，支承件110的鼻形件111连接在滑动体部分114上，该滑动部分适于在沿X轴延伸的条带115的凹槽115A内滑动，并且该条带115承载沿Y轴延伸并用于在结构1内的对应管(未示出)内滑动的杆116。

有利地，经由柱状基部111A连接到所述滑动体部分114的所述鼻形件111适于沿Y轴相对于所述条带115平移，并被弹性返回装置(在此情况下是未示出的弹簧)朝相对于所述条带115的初始位置连续推动。这样可使框架M的下缘与条带115的对应边缘115B接触。

所述支承件110优选地可沿垂直于第一和第二位移轴线X和Y的第三轴线Z移动。这样可在屈光度仪模式下抬高支承件110并由此抬高框架M，以便将一个镜片10并然后将另一个镜片放置在合适的测量位置而不会撞击屈光度仪尾端件221。另外，支承件110的鼻形件111安装成可在所述滑动体部分114上枢转。如图9内更具体地示出，柱状基部111A承载两个成一直线的突出销钉111B，该销钉形成枢转轴线X。这些销钉111B安装在所述滑动体部分114的端部处的两个凸耳114A内形成的狭槽内。支承件110的鼻形件111的此枢转在屈光度仪模式内用于使得可相对于屈光度仪尾端件221正确地定位对应的镜片10。

为了使仪器100能够识别支承件110在静止的基准框架(由结构1指示)内的位置，在第一实施例内包括用于测量支承件相对于初始位置的位移的测量装置(未示出)。这种测量装置包括增量编码器例如供应商CopalElectronics制造的并且以参考号RE20F-100-200销售的增量编码器。

在一个优选实施例内，所述支承件110包括至少一个被动指针113；113’，当被所述第一照明装置120照射时该指针在所述第一获取和分析装置130上以阴影形成识别图像，使得可确定所述支承件110在静止的基准框架内的位置。

如图7和8所示，由于所述支承件110可在多个用于测量所述镜片的特性的位置之间移动，所以其包括多个被动指针113，113’，该被动指针以这样一种方式设置，即，无论所述支承件110处于哪个测量位置，至少一个被动指针113，113’被所述第一照明装置120照射，并在所述第一获取和分析装置130上以阴影形成识别图像。

每个被动指针113，113’具有为多边形、圆形或十字形的外部或内部轮廓线113A、113A’、113B’。

在此示例内，支承件110包括位于所述夹爪113前部的一个被动指针，该指针由具有轮廓为多边形、圆形或十字形的开口113A的舌状物113’构成。

在所述条带115后面，在所述滑动体部分114的端部，支承件110还包括另外的被动指针，该指针由具有轮廓为多边形、圆形或十字形两个开口113’A、113’B构成。

因此，当仪器100以屈光度仪模式对具有渐进加入度的镜片10操作时，或者对度数不连续的多焦点镜片操作时，该仪器执行检验所述镜片的基准点处的度数的方法，该方法包括以下步骤：

a)将所述镜片10定位在所述支承件110上；

b)移动所述支承件110以便使该镜片10面向第一照明装置120(见图2)；

c)使用所述第一照明装置120照射所述镜片10，同时启动图案滤光镜；

d)使用所述第一获取和分析装置130的数字照相机134获取透射穿过镜片10的光；

e)停用该图案滤光镜；

f)处理来自所述数字照相机134的信号以便确定镜片10的永久标记16在静止的基准框架内的位置(见图10)；

g)将所述位置存储成所述镜片10的初始位置；

h)使用增量编码器计算所述镜片10相对于所述初始位置的位移，以便将所述基准点安置成面向所述度数测量装置220、230(见图1)；

i)根据计算的位移移动所述支承件110；以及

j)在所述基准点处执行度数测量。

当仪器100在“Pad Id”模式下工作时，该仪器的图案滤光镜140启动。然后该仪器执行检验具有渐进加入度的镜片10的至少一个定中心特性的方法，该方法包括以下步骤：

a)获得支承件110在静止的基准框架内的初始位置；

b)将镜片10定位在支承件110上；

c)移动支承件110以使镜片10面向第一照明装置120(见图2)；

d)使用增量编码器测量支承件110相对于其初始位置的位移；

e)使用所述第一照明装置120照射镜片10；

f)使用所述第一获取和分析装置130的数字照相机134获取通过镜片10透射的光；

g)处理由所述数字照相机134输出的信号以便确定镜片10的永久标记16在所述静止的基准框架内的位置；以及

h)从所述支承件的初始位置、所测量的支承件的位移、以及所述镜片10的永久标记的位置，推知所述定中心特性的值。

定中心特性通常是瞳孔和当镜片10装在框架M上时该镜片的安装高度之间的半距离。

在上述方法内，从在开始的初始化步骤a)期间确定的初始位置，和在使镜片面向照明装置120(步骤b)到d))时测量出的支承件110的位移，推知支承件110的位置。

但是，仪器100可执行任何其它的检验至少一个定中心特性的方法，其中使用数字照相机134在一个被动指针113、113’的帮助下获取支承件110的位置。

该方法包括以下步骤：

a)将镜片10定位在面向启动的图案滤光镜140放置的支承件110上；

b)使用扩散光源121、122通过所述图案滤光镜140照射镜片10；

c)使用第一获取和分析装置130的数字照相机134获取透射穿过镜片10的光；

d)处理由所述数字照相机134输出的信号以便确定镜片10的永久标记在静止的基准框架内的位置；

e)确定支承件110在静止的基准框架内的位置；以及

f)从已知的支承件110的位置以及镜片10的永久标记的位置，推知所述定中心特性的值。

有利地，在此方法内，在步骤e)期间，同时执行步骤f)，其中使用相机获取设置在支承件110上的被动指针113以阴影形成的至少一个标定点(见图7)。

更确切的，在步骤b)内，使用所述第一照明装置120的所述扩散光源121、122照射所述支承件110，在步骤c)内使用所述数字照相机134获取透射穿过所述支承件110的光，并且在步骤f)中处理由数字照相机134输出的信号以便确定被动指针113A在静止的基准框架内的位置。

当然，在变型中，在步骤e)内可获取由处于静止标记113A的位置的支承件110直接透射的信号。

因此，在此方法内，如图7所示，在步骤f)内，通过计算所述框架M的鼻梁桥的中部位置和所述镜片10的中心点12的位置之间的距离确定瞳孔之间的半距离，该鼻梁桥中部的位置由所述支承件110的一个被动指针113给出，而中心点12位于将所述镜片10的两个对应的永久标记16互连的直线段的中间。

另外，在此方法内，在步骤f)内，通过计算所述框架M的顶部或底部边缘的位置(由数字照相机134看到的条带115的边缘115A给出)和所述镜片10的中心点12的位置之间的距离确定所述高度，中心点12位于连接所述镜片10的两个对应的永久标记16的直线段的中间(见图7和10)。

一般地说，仪器100可执行一种自动检测具有标记的镜片10的各种特性的方法，该方法包括以下步骤：

将镜片10放置在所述支承件110上，移动支承件110以将所述镜片定位在测量位置；

使用所述第一照明装置照射所述镜片和所述支承件110的至少一个被动指针；

使用所述获取和分析装置130获取代表镜片10的图像的数字文件；

停用图案滤光镜；

使用所述获取和分析装置130获取代表由所述被动指针以阴影形成的定位图像的数字文件；

处理获取的数字文件；以及

从该数字文件推知所述支承件110以及镜片的标记在静止的基准框架内的位置。

能够从获得的图像推知支承件的位置的算法如下操作：

将定位图像二进制化，并仅保留那些光强高于预定阈值的点；

执行分段操作：隔离通过二进制化获得的各个项(item)(一个项是一组连续像素)并为其编号；

确定各个项的特性(尺寸、重心位置)；

根据尺寸将项分类：除去其尺寸远大于或远小于被动指针的尺寸的项；

通过使被保留的项与代表被动指针的掩码相关联，比较被保留的项与被动指针的理论形状；其中相关联是公知的图像处理操作，其包括将代表掩码与项相乘；当掩码与项完全相同时相关性为最大；

保留其相关性大于预定阈值的项；在此阶段通常应仅保留对应于被动指针的那些项；

根据前面计算的对应项的重心确定被动指针在图像内的位置；

假设已知图像内的像素的位置到静止的基准框架内的用毫米表示的位置的转换，则根据指针在图像内的位置推知指针在静止的基准框架内的位置；以及

从被动指针的位置推知支承件的位置。

在校准所述仪器时定义用于将图像内的像素的位置转换成静止的基准框架内的用毫米表示的位置的转换。例如，为了确定此转换，可使用定位在检测仪器上的透明测试图，该透明测试图上具有丝网印刷的已知间距的网格。相对于构成静止的基准框架的原点的屈光度仪的尾端件为测试图进行标定。网格内的每个交叉点对应于良好确定的像素，并具有在静止的基准框架内良好确定的坐标。这提供了像素到静止的基准框架内的坐标的转换，并且此转换存储在存储器内。

一旦仪器100已确定对应于支承件110的被动指针113以及镜片10的永久标记16的位置，则可由此推知瞳孔和装在框架M上的镜片的安装高度之间的半距离。

如图5所示，光学仪器制造者还可以将仪器100仅用于显示未加工的镜片的永久标记，以便使用标识器在所述镜片上标出这些标记。

当仪器100在张力测量仪模式使用时，图案滤光镜140停用，并且LCD屏幕形成偏振滤光镜。

光学仪器制造者使用支承件110将装在框架M内的镜片安置成面向所述第一照明装置120，并更具体地位于上游偏振滤光镜140和下游偏振滤光镜150之间。该第一照明装置120照射所述镜片10，而数字照相机134捕捉镜片10的图像。

所述仪器100可提供下面三种信息之一：

指示镜片10正确装在框架M内(即，没有应力)的二进制信息；

指示镜片10正确装在框架M内的信息，并且如果框架受到过大张力，则告知光学仪器制造者所述镜片应除去的修整量，以及当仅对镜片的周面的一部分执行修整时(告知光学仪器制造者)修整的角位置，以便确保所述镜片正确地装在框架M内；或者

所述仪器在屏幕上显示捕获的镜片10的图像，光学仪器制造者在看到所述图像时可确定镜片是否被正确安装，并还可确定将对所述镜片执行的修整加工的量。

最后，光学仪器制造者可有利地使用上述仪器100来在镜片上定位和测量待形成的孔的位置以及可能地孔的形状，以安装无边框架的镜腿。

钻孔夹具放置在支承件110上，并且所述支承件110安置成面向所述第一照明装置120。照射该钻孔夹具，并使用数字照相机134获得该钻孔夹具的图像。然后仪器100在屏幕上显示获得的图像，以便使光学仪器制造者能够模拟将执行的安装操作。当然，可将获得的信息发送给钻孔机(未示出)，该钻孔机在测量出的位置在所述镜片内自动形成孔。

本发明绝不局限于所述和示出的实施例，本领域内的技术人员可根据本发明的精神对本发明进行任何变型。

Claims (19)

1.一种用于自动检测镜片(10；10’)上的标记的仪器(100)，该仪器包括适于接纳所述镜片(10；10’)的支承件(110)，并在所述支承件(110)的一侧上具有用于照射安装在所述支承件上的镜片(10)的第一照明装置(120)，在另一侧上具有用于获取和分析透射穿过所述镜片(10；10’)的光的第一获取和分析装置(130)，该仪器包括位于所述第一照明装置(120)和所述支承件(110)之间的可启动和可停用的图案滤光镜(140)。

2.根据权利要求1所述的仪器(100)，其特征在于，第一获取和分析装置(130)适于处理由启动的图案滤光镜输出的信号，以便确定镜片的永久标记的位置。

3.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，该仪器包括上游偏振滤光镜和下游偏振滤光镜，上游偏振滤光镜设置在所述第一照明装置(120)和所述支承件(110)之间，下游偏振滤光镜设置在所述支承件(110)和所述第一获取和分析装置(130)之间。

4.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，所述图案滤光镜(140)由液晶显示屏形成。

5.根据权利要求3所述的仪器(100)，其特征在于，所述图案滤光镜(140)由液晶显示屏形成；该液晶显示屏还形成所述上游偏振滤光镜。

6.根据权利要求3所述的仪器(100)，其特征在于，所述上游偏振滤光镜和下游偏振滤光镜设置成沿相同方向偏振，该方向与待分析的镜片的偏振方向基本相同。

7.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，所述第一照明装置(120)可启动并可停用。

8.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，该仪器包括可启动和可停用的第二照明装置(120’)，该第二照明装置适于利用切向入射光照射安装在所述支承件(110)上的镜片(10’)，所述第一获取和分析装置(130)适于分析透射穿过所述被切向入射光照射的镜片(10’)的光束。

9.根据权利要求1所述的仪器(100)，其特征在于，所述第一获取和分析装置(130)包括数字照相机(134)。

10.根据权利要求9所述的仪器(100)，其特征在于，所述第一获取和分析装置(130)包括适于处理从照相机(134)的输出端获得的信号的图像处理装置，以及用于显示处理过的信号的装置。

11.根据权利要求10所述的仪器(100)，其特征在于，所述第一获取和分析装置(130)包括位于下游偏振滤光镜和照相机(134)之间的光学系统，该光学系统用于反射光束并包括聚光镜(131)和以45°倾斜的镜子(132)。

12.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，该仪器具有屈光度仪，该屈光度仪首先包括第三照明装置(220)，其次包括第二获取和分析装置(230)，所述第三照明装置相对于所述第一照明装置(120)横向设置，并适于产生指向安装在朝所述第三照明装置定位的所述支承件上的镜片的光束，所述第二获取和分析装置用于获取和分析透射穿过安装在所述支承件上的所述镜片的光束。

13.根据权利要求12所述的仪器(100)，其特征在于，支承件(110)可沿两个相互垂直的轴线在一平面内平移。

14.根据权利要求13所述的仪器(100)，其特征在于，该仪器包括用于测量支承件相对于该支承件在静止的基准框架内的初始位置的位移的装置。

15.根据权利要求14所述的仪器(100)，其特征在于，所述测量装置包括增量编码器。

16.根据权利要求1或2所述的仪器(100)，其特征在于，所述支承件(110)包括至少一个被动指针，该被动指针在被所述第一照明装置(120)照射时在所述第一获取和分析装置(130)上以阴影形成定位图像，使得可确定所述支承件(110)在静止的基准框架内的位置。

17.根据权利要求16所述的仪器(100)，其特征在于，各被动指针具有多边形的外部或内部轮廓线。

18.根据权利要求16所述的仪器(100)，其特征在于，各被动指针具有圆形的外部或内部轮廓线。

19.根据权利要求16所述的仪器(100)，其特征在于，各被动指针具有十字形的外部或内部轮廓线。

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