CN104460047A - 获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法 - Google Patents

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Abstract

一种获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法，所需要制造眼镜片类似这种演示镜片，所述方法被用于获取和测量几何数据的设备中，所述设备包括：透明支撑部件，用于照明所述支撑部件的装置，摄像机，和信号分析和处理装置；所述方法包括以下步骤：拿起演示镜片，其中，所述演示镜片具有适用于所述眼镜架的轮廓和两个平行的球形面；将框架轴画在所述演示镜片上；将所述演示镜片的凸面设置于所述获取和测量设备的所述透明支撑部件上；捕捉两个与所述演示镜片相关的图案，即，轮廓与所述框架轴，并且确定这两个图案的尺寸特性；以及计算所述轮廓的质心的位置。

Description

获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法
技术领域
本发明涉及一种获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法。
背景技术
众所周知，适配器是被固定上的零件，例如通过粘合剂粘合，在光学(眼)玻璃(镜片)毛坯上被加工，并且随后以一个预定的角度位置被固定到研磨机两个毛坯支持物半轴中的一个，或固定到其他用于加工光学镜片的机器上。
专利文献号为FR-A-2 854 268的专利文献描述了一种上述类型的方法，采用所述方法使得获得用于驱动数控机床对眼镜片研磨和/或钻孔的数据。
演示镜片是透明塑料的非矫正镜片，具有轮廓，且可选择性地具有至少一个钻孔或类似的东西，用于典型的镜框模型的眼镜片需要被加工，同时观察示在所述框架中的演示镜片的形状和方向。
几何图案通常指定物体的轮廓，或标记线本身位于框架的几何轴上，但它也可以指定形成在呈现镜片上的连接孔或类似的东西。其他标记线可能形成图案，特别是对使用者的瞳孔中心进行线标记。
获取有关这种几何图案的数据给出了驱动用于穿透镜片的研磨机或数控机床的可能性。
在上述的专利文献号为FR-A-2 854 268的专利文献中，演示镜片位于支撑部件上，所述演示镜片的凹面朝向支撑部件。这个面的范围具有一定的曲率，并且演示镜片的轮廓具有一定的形状，这个镜片假定一个平衡位置，所述位置未知并无法从设备提供的2-D图像中评估。现在，这个平衡位置直接影响摄像机的2-D投影捕获，并且因此获得图像。在这种情况下，故无法从2-D图像中准确的测量用于加工眼镜片的机器的形状，例如研磨机的轮廓。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种能够准确获得每个情况的数据的方法，其中，所述数据用于定位适配器和启动机器用于切割光学镜片。
为此，本发明提供一种获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法，所需要制造眼镜片类似这种演示镜片，所述方法被用于获取和测量几何数据的设备中，所述设备包括：
透明支撑部件，适用于承载眼部物体；
装置，位于支撑部件的一侧，用于照明所述支撑部件；
摄像机，位于支撑部件的另外一侧，朝向支撑部件，并光学上适用于产生视频信号，所述视觉信号代表至少一个与设置在支撑部件上的眼部物体相关的图案；和
信号分析和处理装置，用于在输入端接收由摄像机产生的视频信号；
其中，所述方法包括以下步骤：
(a)拿起演示镜片，其中，所述演示镜片具有适用于眼镜架的轮廓和两个平行的球形面；
(b)将框架轴画在演示镜片上；
(c)将演示镜片的凸面设置于获取和测量设备的透明支撑部件上；
(d)捕捉两个与演示镜片相关的图案，即，轮廓与框架轴，并且确定这两个图案的尺寸特性；以及
(e)计算所述轮廓的重心的位置。
上述方法尤其被应用于测量演示镜片，鉴于一方面在眼镜片毛坯上设置适配器，另一方面通过加工所述毛坯来重新制作演示镜片作为眼镜片。
上述方法，其中，获取和测量设备包括显示器，所述显示器包含屏幕，以及设于其中的信号分析和处理装置，以便提供给显示器所述两个图案的代表信号，并在屏幕上显示这两个图案，并且所述重心也被显示在屏幕上。
上述方法，其中，佩戴者通孔的位置相对于演示镜片被捕捉。
上述方法，其中，所述位置作为光学中心的图像被显示在屏幕上。
上述方法，其中，所述毛坯的光学传感器和光轴在眼镜片毛坯上被定位；如果必要，考虑为佩戴者进行所要求的轴校正。
上述方法，其中，点画于所述毛坯上，用于定义平行于框架的轴的线。
上述方法，其中，所述毛坯的凹面被定位在支撑部件上，使其所承载的光学中心与显示在屏幕上的光学中心的图像重合，并且将所述直线定位成与显示在屏幕上的框架轴图像成一直线或平行。
上述方法，其中，适配器被设置在毛坯的凸面上，且适配器的中心与重心相对应。
上述方法，其中，支撑部件是平面和水平的支撑板；并且框架轴平行于两个框架圈的切线，在后者的顶部。
上述技术方案相对于现有技术具有以下技术效果：
1.本发明的一种获取和测量适用于眼镜架的演示镜片的几何数据的方法，所需要制造眼镜片类似这种演示镜片，所述方法被用于获取和测量几何数据的设备中，所述设备包括：透明支撑部件，适用于承载眼部物体；装置，位于支撑部件的一侧，用于照明所述支撑部件；摄像机，位于支撑部件的另外一侧，朝向支撑部件，并光学上适用于产生视频信号，所述视觉信号代表至少一个与设置在支撑部件上的眼部物体相关的图案；和信号分析和处理装置，用于在输入端接收由摄像机产生的视频信号；其中，所述方法包括以下步骤：(a)拿起演示镜片，其中，所述演示镜片具有适用于眼镜架的轮廓和两个平行的球形面；(b)将框架轴画在演示镜片上；(c)将演示镜片的凸面设置于获取和测量设备的透明支撑部件上；(d)捕捉两个与演示镜片相关的图案，即，轮廓与框架轴，并且确定这两个图案的尺寸特性；以及(e)计算所述轮廓的重心的位置。以上方法能够准确获得每个情况的数据，其中，所述数据用于定位适配器和启动机器用于切割光学镜片。
附图说明
本发明申请的非限制性实例将会参考附图被描述，其中：
图1A到图1D示出了不同类型的框架；
图2示出了待研磨的光学镜片毛坯；
图3示出了用于获取和测量集合数据的设备，其中，所述设备用于本发明所述的方法；
图4示出了图3中设备的另一种方案；
图5示出了方法的第一步；并且
图6和图7示出了该方法随后的步骤。
具体实施方式
如图1A所示的眼镜架1，包括两个分支2和两个椭圆形框架圈3通过桥4连接起来。眼镜框1与框架轴5相连，所述框架轴5平行于框架圈3顶部的两个框架圈3的切线6.
框架1安装有两个透明非矫正的演示镜片7，所述镜片的形状应该从光学镜片毛坯上被精确地重新制作，从而形成一副眼镜。
每个镜片7包括两个平行球面，即一个前凸面8和一个后凹面9(图5)，并且在其中一个表面具有线10，所述线沿框架轴5延伸。
图1B到图1D，其中，并未示出两个分支2，而示出了其他类型的框架；
图1B：两个椭圆形的圈3是岔开的类似《猫眼》，从而它们的中间轴11与框架轴5不平行，与后者形成一定角度。
图1C：圈3具有直角三角形的形状，它们的长边12彼此延伸。切线6穿过两条边12。
图1D：圈3与图1C中的那些相似，但它们的上长边12是岔开的，并且与框架轴5不平行。切线6穿过两个圈3的外上角13.
图2示出了打算通过研磨转变成可以很好地安装到选定框架1的光学镜片的圆形光学镜片毛坯14。毛坯的光学中心CO一般接近圆形轮廓的中心，并且被显示在图2中。
配镜师根据指示采用镜片计定位镜片的光轴AO。他/她在镜片上也进行标记和实现，通过设置在光学中心的点CO和位于点CO两侧的点15，16，轴17通过点CO，并平行于框架轴5，这个轴17和光轴AO形成预定角度α。根据不同情况，角度α可以等于0或正的如同图2所示出的。
图3示出了获取和测量设备18，所述设备在上述专利文献号为FR-A-2 854 268的专利文献中被描述。
装置18包括支撑部件，特别是平面和水平的透明支撑板19，所述支撑部件上可以成功设置演示镜片7和毛坯14。
在支撑板19下面平行设置有平面投影屏幕20，所述屏幕由毛玻璃板或描图纸类型的半透明材料片形成。用于照明分析对象的装置21被设置在支撑板19上方，从而对对象7或14的整体进行照明，并通过支撑板19在投影屏幕20上投射出对象的阴影。这些照明装置21一般由光源22构成，例如LED，和光学组件或准直器23，一般由一组镜片构成。组件23用于引导由光源发出的光辐射，并对对象7或14用垂直光线进行有规律的照明。
对象在投影屏幕20上形成的图像实际上是对象在这个屏幕上的阴影，通过连接到图像分析和信号处理单元25的阵列摄像机24被观察，所述图像分析和信号处理单元25与显示器26连接。该单元25被适配，以本身已知的方式来确定由摄像机拍摄的样品的尺寸特性。显示器26包括显示屏幕27和用于控制和调整显示的垫28。
所述装置进一步包括一边连接到分析和处理单元25且另一边连接到研磨机31的控制单元31的编程装置29。
正如上述专利文献号为FR-A-2 854 268的专利文献中所描述的，分析和处理单元25可能包括考虑像素失真的图像校正装置，其中，所述像素失真依懒于到摄像机24和照明装置21垂直轴X-X的距离。
图4中示出的获取和测量设备118与图3中装置18的不同之处在于照明装置21和摄像机24倒置的位置。
实际上，照明装置21由位于支撑部件19下方的平面和水平的散射体32构成，所述散射体3位于图3中屏幕20的位置，摄像机24沿X-X轴向下看位于准直器23上方。在这种情况下，呈现出的是摄像机拍摄的设置在支撑部件19上的对象的图像，不再如图3中的设备的情况是它在屏幕上的阴影。
参考图5-图7，图2中毛坯在图3和图4中设备的支撑部件19上的定位并未被描述。
演示镜片7，假定适配于图1D中的框架上，首先被设置在支撑部件19上，其凸面8被旋转向下。假设预定的角度α(图2)为零，但可以理解所描述的方法完全适用于当预定的角度α为正的情况。
当镜片为球面时，可以找到一个稳定的由它的轮廓确定的平衡位置，在该位置的面8与支撑部件19具有单一的接触点33。
由于镜片的厚度是常量，并且材料是均匀的，当镜片7的重心G在垂直接触点33时，镜片7能够找到平衡位置。
进一步：
如果竖直轴Z-Z被考虑，垂直于设置平面并且穿过重心G和接触点33，这个轴穿过2-D形状的质心B，参照附图标记34，由支撑部件19和屏幕20上的镜片7的投影形成；
由于轴Z-Z平行于摄像机的视线，在镜片的这个平衡位置，镜片在图像34上的轮廓具有它的最大周长。
镜片的轮廓和质心B通过处理摄像机24捕获的图像来确定，还有线10的图像10I，并且演示镜片的图像被定位在屏幕27上，相对于具有原点O的正交坐标系X-X’，Y-Y’(图6)，因此质心B与点O重合，并且线10I平行于X-X’轴。
配镜师接下来根据佩戴者瞳孔的位置，将位于此正交坐标系中的毛坯14图像COI的光学中心CO放置在屏幕上。要做到这一点，例如，他/她可以捕捉瞳孔的半瞳孔间距(PD，两个瞳孔之间的距离/2)和瞳孔与垂直瞳孔的框架底部的距离H。
如图7所示，配镜师接下来将毛坯14的凹面放置在支撑部件19上。毛坯的图像被集成在屏幕上并且会叠加在前面描述的信息上，即，面对框架轴的演示镜片的轮廓。配镜师以这种方式，对毛坯14进行定位，使得它的光学传感器CO与点COI重合，并且线17与线段10I平行设置或对齐。如果α＝0，光轴AO也与线段10I重合。
适配器35可以在最后被固定上，例如被粘附到毛坯的上凸面。
适配器的中心必须被定位，从而与点0进行对应，所述点0本身对应演示镜片2-D形状的质心B。适配器的支撑轴垂直于屏幕的表面，并且它的角方向通常与轴10I平行。
最后，在任何情况下，加工机器的控制会非常准确，且适配器也可以得到非常准确的定位。
另外，设备18、118不包括任何显示器26。由单元25产生的数据被传送到独立的设备，所谓《预锻模》，用于铺设适配器。
对于包括至少一个柱面或一个环面的镜片来说，光轴对准圆柱的母线或圆环面半径r或R的母线，定义了镜片的圆柱形或环形面。通常，除了镜片包括圆柱面与平坦表面结合的情况以外，光轴总是通过包含镜片光学中心的平面。镜片光轴的位置和方向通过镜片计采用已知的方式来确定。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种获取和测量适用于眼镜架(1)的演示镜片(7)的几何数据的方法，所述方法被用于获取和测量几何数据的设备(18；118)中，所述设备包括：
透明支撑部件(19)，适用于承载眼部物体；
装置(21)，位于支撑部件的一侧，用于照明所述支撑部件(19)；
摄像机(24)，位于支撑部件的另外一侧，朝向支撑部件，并光学上适用于产生视频信号，所述视觉信号代表至少一个与设置在支撑部件上的眼部物体相关的图案；和
信号分析和处理装置(25)，用于在输入端接收由所述摄像机产生的视频信号，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)拿起演示镜片(7)，其中，所述演示镜片(7)具有适用于所述眼镜架(1)的轮廓和两个平行的球形面；
(b)将框架轴画在所述演示镜片上；
(c)将所述演示镜片(7)的凸面(8)设置于所述获取和测量设备(18)的所述透明支撑部件(19)上；
(d)捕捉两个与所述演示镜片相关的图案，即，轮廓与所述框架轴，并且确定这两个图案的尺寸特性；以及
(e)计算所述轮廓的质心(B)的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取和测量设备包括显示器(26)，所述显示器(26)包含屏幕(27)，以及设于其中的信号分析和处理装置(25)，以便提供给显示器(26)所述两个图案的代表信号，并在屏幕上显示这两个图案，并且所述质心(B)也被显示在屏幕上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
佩戴者通孔的位置相对于演示镜片被捕捉；
所述位置作为光学中心的图像(COI)被显示在所述屏幕(27)上；
所述毛坯的光学中心(CO)和光轴(AO)在眼镜片毛坯(14)上被定位；
如果必要，考虑为佩戴者进行所要求的轴校正；
点(15，CO，16)，画于所述毛坯上，用于定义平行于所述框架的轴(10)的线(17)；
所述毛坯(14)的凹面被定位在所述支撑部件(19)上，使其所承载的光学中心(CO)与显示在屏幕上的光学中心的图像(COI)重合，并且将所述直线(17)定位成与显示在屏幕(27)上的框架轴图像(10I)成一直线或平行；以及
适配器(35)被设置在所述毛坯的凸面上，且适配器的中心与所述质心(B)相对应。
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