CN113242955A - 光学测量眼镜架的内轮廓的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光学测量镜架前部（116）的内轮廓（112）的设备（110）和方法（176）。设备（110）包括光学单元（124），该光学单元被设置为检测镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光。光学单元（124）可以插入镜架前部（116）的内轮廓（112）中，并且当正确地插入镜架前部（116）的内轮廓（112）中时被安装为相对于镜架前部（116）可旋转。光学单元（124）包括至少一个光源（126）、物镜（128）和至少一个光学传感器（130），其中：光源（126）被设置为产生光区段（140）；内轮廓（112）的至少一个区段（138）能够通过光区段（140）被照亮；物镜（128）被设置为将内轮廓（112）的被照亮区段（138）成像到光学传感器（130）上；并且光学传感器（130）被设置为捕获从内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光。光源（126）、内轮廓（112）的能够被照亮的区段（138）、物镜（128）和光学传感器（130）相对于彼此被布置，其方式为内轮廓（112）的能够被光区段（140）照亮的区段（138）能够放置在物侧焦平面（148）中，并且光学传感器（130）可布置在像侧焦平面（150）中，其中，物侧焦平面（148）、物镜平面（152）和像侧焦平面（150）在共用直线上相交。本发明还涉及一种用于光学测量一副眼镜（114）的系统（186）以及用于生产一副眼镜（114）的方法（200）。

Description

光学测量眼镜架的内轮廓的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备和方法，一种用于光学测量一副眼镜的系统和一种用于生产一副眼镜的方法。

背景技术

从现有技术中已知用于测量镜架前部的内轮廓的各种设备和方法。在这种情况下，特别地，捕获镜架前部镜圈的内轮廓的形状和外形，例如环绕镜架的开口的凹槽的形状和外形。

为此，特别地可以利用所谓的传感探头或示踪器。通常，为此，镜架前部被夹在通常在示踪器的通常棱柱形夹紧装置中。随后，通常呈直径大约为1 mm的球的形式的触觉端头被驱动到镜架前部外形的内部凹陷中。触觉端头位于可旋转的平台上并且可以360°旋转。在该过程中，由于器具产生的接触力，触觉端头搁靠在镜架前部的外形基部上。根据镜架前部的形状，除了旋转之外，触觉端头还可以进行径向运动。旋转角度和径向偏转的同时确定提供一组极坐标，这些极坐标可以描述平面中的轮廓。在矩形外形的情况下，测量球可以以与半径和外形内的眼镜轮廓正交的方式移动，这经常导致测量误差。

此外，已知确定眼镜镜片的轮廓和形状的方法，为此目的，产生镜架前部或仿真镜片的阴影。光学2D投影允许通过经校准的传感器系统和成像光学单元确定轮廓。这样的缺点是，这仅允许捕获轮廓线，而非捕获边缘的轮廓。

通过示踪器以触觉方式或光学地以2D投影形式捕获镜架前部的或仿真镜片的镜架形状数据，导致至少10%的测量不准确度。由于这些测量不准确度，通常无法在没有应力的情况下将经磨边的眼镜镜片插入镜架前部中，并且必须手动进行后加工。然而，在制造一副眼镜时，将镜片手动配合到镜架前部中是最复杂、非常昂贵的工作步骤。此外，示踪器的探测头通常如此大，以致于其不能穿入凹槽的凹陷中。此缺点通过余量和连续校准来补偿。但是，目前，所有经磨边的眼镜镜片中约有10%需要后加工。

DE 42 24 640 C2披露了一种用于自动测量镜架前部镜圈的内轮廓的形状和外形的器具，该镜架前部镜圈的外形具有V形形状的截面，其中心线平行于镜架前部镜圈的主平面延伸。该器具包括：至少一个光源，该至少一个光源将平面平行光束引导到镜架前部镜圈的内轮廓处；入射光束的光线的光学记录装置，该入射光束通过表征镜架前部镜圈的内轮廓的点而被反射回去，其中，表征点均由三个点形成，其中一个点位于V的尖端，另外两个点均位于V的端部，并且相继记录沿着镜架前部镜圈的内轮廓以有角度的方式分布的轮廓区段的表征点；用于分析记录的图像以便确定表征点的空间坐标的装置；以及用于根据空间坐标计算镜架前部镜圈的内轮廓的形状和外形的计算装置。

DE 93 17 381 U1披露了一种用于非接触地感测镜架的开口中的凹槽基部并且存储所获得的值或者借助于这些值直接控制眼镜镜片毛坯的加工的设备。该设备包括：承载镜架的固持器；信号换能器，该信号换能器布置在固持器处并且相对于镜架开口可绕垂直轴线旋转，用于指向凹槽底部的相干波，比如超声波或激光束；以及用于镜架开口相对于信号换能器的相对角度位置的第一拾波器；用于凹槽基部与信号换能器之间的距离的第二拾波器；用于相对于凹槽基部的信号高度的第三拾波器；以及由第三拾波器控制的信号换能器的、用于沿着凹槽基部的空间曲线跟踪信号换能器的跟踪装置。

DE 199 19 311 C1披露了一种方法和设备，该方法和设备用于非接触地感测镜架前部的开口中的凹槽和/或眼镜镜片或镜架前部的周长，并且用于存储所获得的值或用于借助这些值直接控制镜片毛坯的加工。该设备包括：承载镜架前部、眼镜镜片或镜架前部的固持器；布置在载体上的光源，该载体相对于眼镜镜片开口、眼镜架或眼镜镜片开口可绕其轴线旋转并且将大致垂直于镜架、眼镜镜片或镜架平面或网格的平面平行光束引导到镜架开口的内轮廓上或眼镜镜片或镜架开口的外轮廓上；光学单元，该光学单元布置在垂直于该旋转轴线的平面内，位于该载体上，与该光源分隔开，并且具有传感器矩阵，用于记录在眼镜镜片开口的凹槽中的网格或在眼镜镜片或眼镜镜片开口的周长上的光束的图像；用于眼镜镜片开口相对于光学单元或光源的轴线的相对角度位置的拾波器；联接到该光学单元上用于该光束或该网格的记录图像的清晰度调节或聚焦设备；测量换能器，该测量换能器连接到清晰度调节或聚焦设备，用于将清晰度调节或聚焦设备的清晰度调节信号转换成凹槽基部或眼镜镜片的周长或镜腿与轴线之间的距离的值，其中，固持器或载体通过调节装置在垂直于旋转轴线的平面内可增量调节；联接至传感器矩阵、用于捕获凹槽或眼镜镜片或该凹槽的周长的高度的装置，该装置用于提供凹槽基部的或眼镜镜片或该凹槽基部的周长在轴线方向上的空间曲线的外形的度量；以及评估单元，该评估单元用于将凹槽的或眼镜镜片或该凹槽的周长的图像组合成凹槽或周长的三维空间形状。

EP 0671679 B1披露了一种用于基于光学三角测量的三维物体的非接触测量的设备和方法，其中，由辐射源在笛卡尔x-，y-，z-坐标系的x方向上发射的聚焦辐射逐点扫描物体的表面并被物体的表面反射，并且通过辐射检测捕获镜面反射，其中，辐射源和辐射检测器位于可旋转的并且在z方向上可竖直线性移动的扫描头中。

EP 0 974 038 B1披露了一种用于非接触地捕获镜架前部中的周向凹槽的3维空间形式的测量装置和方法。该测量装置包括：光源，该光源的光束指向凹槽；光学成像系统，该光学成像系统将在凹槽处反射到光学检测器单元的光成像，并且相对于要测量的镜架前部的凹槽在很大程度上居中布置；承载镜架前部的固持装置，所述固持装置相对于光源和光学成像系统围绕镜架前部的周向凹槽内接的区域的中心轴线可旋转地安装；以及用于确定凹槽的3维空间形式的评估单元。测量装置的特征在于，光源用单个线形束照亮凹槽的线形区域，其特征在于设置了光学偏转系统，该光学偏转系统将来自光源的光束偏转到凹槽上，其方式为线形束以基本上垂直的方式指向镜架前部的周向凹槽内接的区域，并且其特征在于光源和检测器装置包括相对于要测量的凹槽的可固定定义的三角测量角度，使得光切法应用于确定凹槽的3维空间形式是可能的。这里的缺点是，镜架前部绕竖直轴线旋转，以便通过数学方法确定镜架前部的轮廓。因此，必须将这副眼镜从其左侧重新夹到其右侧，结果丢失了关于眼睛间隔的信息。

DE 10 2010 010 340 B4披露了一种用于光学测量镜架前部的眼镜镜圈的内侧的测量装置和方法，该内侧至少部分地界定了与眼镜镜片形状相对应的内接区域。该设备包括：用于安装镜架前部的固持装置；至少一个光源，该至少一个光源用于产生要投射到要评估的眼镜镜圈的区域上的光束；至少一个传感器，该至少一个传感器能够联接至评估单元，用于捕获反射光束，其中，固持装置可绕旋转轴线旋转并且可在运动轴线的方向上移位，并且运动轴线在与旋转轴线成直角的方向上具有至少一个运动分量。该设备的特征在于，固持装置用于将镜架前部与镜架前部镜腿固定在一起，其中，在固持装置的区域中，设置至少一个净空间，并且该净空间用于接纳要固持的镜架前部的镜架前部镜腿，这些镜架前部镜腿没有折叠或不能折叠，其中，在眼镜镜圈的背向光源和/或传感器的一侧上设置了净空间，并且确保了镜架前部在与眼镜前部的旋转轴线和旋转成直角的方向上的运动。

DE 10 2011 114 048 B4披露了一种用于镜架前部凹槽的光学测量的装置和方法。该装置包括以透射光原理操作并且包括光学检测器单元和光学成像系统的光学记录单元、用于要测量的镜架前部的固持装置、以及已知其几何形状和尺寸的触针。该装置的特征在于，要测量的镜架前部可拆卸地紧固到固持装置上，要测量的镜架前部和光学记录单元可相对于彼此旋转90°，其方式为在一个枢转位置，光学记录单元的光轴垂直于要测量的镜架前部的前视图对齐，而在另一个枢轴位置，垂直于其视图的一侧对齐，并且其特征在于，该触针在光学记录单元的透射光中在前视图枢轴位置中可见且可测量。

US 2013/0050712 A1同样披露了一种三角测量方法，通过该三角测量方法可以捕获眼镜镜片的外轮廓。除了三角测量传感器外，这里还使用了轴线系统，该轴线系统用于高度和距离补偿。进行该补偿以避免激光束镜面入射在光学传感器上，在这种情况下，入射激光束和成像系统的光轴相对于要测量的轮廓的垂线均具有相同的角度。

FR 2 713 758 A1披露了一种用于自动确定镜架前部的开口的内轮廓的形状和/或外形的设备，该设备包括用于捕获内轮廓的特征点的图像的光学装置、用于确定特征点的空间坐标的分析单元、以及用于根据空间坐标重构镜架前部的轮廓的形式和/或外形的计算单元，其中，该光学装置包括光源，该光源产生以点状方式射在镜架前部的内轮廓上的相干光束，其中，分析和计算单元通过光学三角测量来重构外形。

DE 199 19 311 C1披露了一种方法和设备，该方法和设备用于非接触地感测镜架前部的开口中的凹槽和/或眼镜镜片或镜架前部的周长，并且用于存储所确定的值或用于通过这些值直接控制镜片毛坯的加工。

DE 197 25 159 C1披露了一种用于捕获和测量眼镜部件的测量装置，其中，镜架前部在xy平面中的轮廓通过具有矩阵相机的光电扫描装置被捕获，该矩阵相机以非接触方式工作。第二扫描装置被分配给第一扫描装置，其中，第二扫描装置由一维三角测量传感器和分配给其的反射镜装置组成。

DE 197 21 688 A1披露了一种根据三角测量原理用于获取3D数据的表面捕获装置，该表面捕获装置具有辐射要捕获的物体表面的至少一部分的辐射装置、以及用于将要捕获的物体表面的被辐射部分的至少一部分成像在传感器装置上以用于检测目的的观察装置。此外，披露了一种根据三角测量原理用于获得3D数据的表面捕获方法，其中，辐射装置用于辐射要捕获的物体表面的至少一部分，并且通过用于检测目的的观察装置，要捕获的物体表面的被辐射部分的至少一部分被成像在传感器装置上。为了改善可获得的测量结果，在这种情况下，根据Scheimpflug条件设定形成观察装置的像平面的传感器装置的辐射敏感表面12。

不管所列出的用于测量镜架前部的内轮廓的设备和方法如何，单独制造的眼镜镜片沿理想视轴的对中代表一个重大挑战。尽管眼镜镜片通常设置有永久的、通常是激光签名的参考标记，但是，在空间布置中对于眼镜配戴者来说理想的视点并不明显，因此即使是在经验丰富的配镜师情况下，也存在大约± 5 mm的范围内的对中公差。由于这种对中公差，眼镜镜片可能会从其理想位置移位如此远，以至于眼镜配戴者不会在技术可能性内感受到预期的矫正，而是表达出对对中的不满或由于不相容而抱怨这副眼镜。在本上下文中，观察到与这副眼镜的不相容性代表迄今为止眼镜配戴者抱怨的最常见原因。

发明目的

同样，FR 2 713 758 A1的背景技术，特别是本发明的目的是提供一种用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备和方法、一种用于光学测量一副眼镜的系统、以及一种用于生产一副眼镜的方法，其至少部分地克服了现有技术的所述缺点和局限性。

特别地，该设备和方法应当有助于光学测量眼镜前部镜圈的内轮廓，例如环绕眼镜架的开口的凹槽的内轮廓，而且还有助于光学测量眼镜前部、眼镜镜片和/或仿真镜片的外轮廓，在尽可能短的记录时间内分辨率高。

此外，用于光学测量一副眼镜的系统和用于生产一副眼镜的方法应有助于光学测量镜架的两个镜架前部镜圈的内轮廓以及镜架的两个镜架前部镜圈之间的相关联距离。

发明内容

此目的通过具有独立专利权利要求的特征的、用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备和方法、用于光学测量一副眼镜的系统以及用于生产一副眼镜的方法来实现。在从属权利要求中给出了可以单独地或组合地实现的优选配置。

在下文中，术语“展示”、“具有”、“包含”或“包括”或其任何语法偏差都是以非排他的方式使用的。相应地，这些术语可以指代除了这些术语所引入的特征之外不存在其他特征的情况，或者存在一个或多个其他特征的情况。例如，表述“A展现B”、“A具有B”、“A包括B”或“A包含B”可以指代在A中没有提供除B之外的其他元件的情况（也就是说A仅由B组成的情况），以及除了B之外，在A中提供了一个或多个其他要素的情况，例如要素C、要素C和D、或甚至其他要素。

在第一方面，本发明涉及一种用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备。在本发明的上下文中，术语“一副眼镜”应理解为是指具有至少两个部件的任何元件，第一部件包括至少一个眼镜镜片、优选地两个眼镜镜片，并且至少一个进一步部件，又可以被称为“镜架”的镜架，具有用于至少一个眼镜镜片、优选地用于两个眼镜镜片的固持器，优选地是用于眼镜镜片的镜架前部或固持装置的形式。在这里，可以在“全框眼镜”、“半框眼镜”与“无框眼镜”之间进行区分，全框眼镜具有分别包围着两个眼镜镜片的镜架前部，半框眼镜中的两个眼镜镜片仅部分地被固持器包围，无框眼镜中，眼镜镜片均具有一个用于接纳固持装置的钻孔。替代性地，可以将仿真镜片引入镜架前部镜圈中。而且，可以设置进一步的部件，特别是至少一个镜腿，用于将一副眼镜戴在耳朵上，和/或至少一个鼻托，以搁置在这副眼镜的配戴者的鼻子上。

在本发明的上下文中，“眼镜镜片”应理解为意指被设置用于影响可见光谱范围内的电磁波，以便改变、优选地改善人类或动物眼睛的视力。为此，眼镜镜片可以优选地被设计为屈光光学镜片或被设计为包括多个屈光光学镜片的镜片系统。眼镜镜片可以优选地具有光学透明材料，特别是选自玻璃、石英或透明有机塑料。特别地，眼镜镜片可以至少部分地沿边缘具有锥度，用于将眼镜镜片引入为其设置的凹槽中和/或可以在眼镜镜片的边缘附近具有用于安装固持装置的钻孔。因此，通常以弯曲盘形式存在的眼镜镜片包括“外轮廓”，其表示在盘的一侧眼镜镜片的周向形状的外形。

相比之下，术语“仿真镜片”表示由更特别地选自玻璃、石英或透明有机塑料的平坦光学透明材料制成的任何元件，其可以被提供用于由其制造眼镜镜片或用作眼镜镜片的镜腿，其中，仿真镜片的空间尺寸可以近似于眼镜镜片的空间尺寸。根据ISO 8624：2011、定义A.12，仿真镜片或演示镜片是用于在镜架前部进行演示而没有屈光度的眼镜镜片。因此，通常以平坦盘形式存在的仿真镜片包括“外轮廓”，外轮廓表示在盘的一侧仿真镜片的周向形状的外形。

在本发明的上下文中，术语“镜架前部”表示被设置为接纳至少一个眼镜镜片、优选地两个眼镜镜片的任何元件。为此，镜架前部可以包括镜圈，镜圈又被称为“镜架前部镜圈”，并且在每种情况下，镜圈在右侧和左侧分别可以具有用于一个眼镜镜片的、被称为“容座”的开口。在这种情况下，镜架前部镜圈可以设置有一个容座，优选地具有两个容座，其中，每个容座可以是闭合的，并且可以具有环绕镜架的内侧并且被设置为接纳眼镜镜片的凹槽。因此，镜架前部具有“内轮廓”，内轮廓表示环绕镜架前部镜圈的内侧的形状的外形。优选地，镜架前部镜圈可以具有不透明的材料，特别是坚固但柔性且轻的材料。而且，进一步的部件可以附接到镜架前部，特别是附接到镜架前部镜圈，特别是至少一个用于将一副眼镜戴在耳朵上的镜腿和/或至少一个用于将这副眼镜搁靠在使用者的鼻子上的鼻托，然而，在本发明的范围内不提供其光学测量。

在本发明的上下文中，术语“内轮廓的光学测量”应理解为是指为被设置为以光学方式捕获内轮廓的至少一部分、优选地整个内轮廓的形状的任何过程。因此，本发明首先排除了用于测量内轮廓的方法，在这些方法中，例如触针的测量装置与内轮廓接触；其次排除了内轮廓以非接触方式但没有使用光学方法（例如通过超声波撞击）被测量的方法。

在这种情况下，通过用光辐射内轮廓的表面的一区段来实现以光学方式捕获内轮廓的至少一部分的形状，该内轮廓的表面反射一些光，优选地通过物镜被成像在至少一个光学传感器上，该至少一个光学传感器特别地被设置用于检测反射光的至少一种特性。在这种情况下，术语“光”表示在可见光谱范围内或在相邻光谱范围内、特别地在红外范围内、优选地在近红外范围内的电磁波。通常，测量提供至少一个电变量的形式的测量值，例如电压或电流，据此可以通过算法确定内轮廓的表面的形状作为三维测量数据，所述测量数据优选地以笛卡尔坐标x ，y和z的形式被提供，或者作为圆柱坐标r，

和h或作为极坐标

，θ和r的形式被提供。然而，其他类型的测量值是可能的。这样，可以将传感器捕获的测量数据转换为坐标。

所提出的用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备包括光学单元，该光学单元被设置为捕获从镜架前部的内轮廓的照亮区段反射的光。在本发明的上下文中，术语“光学单元”涉及被设置为首先产生光其次检测光的任何元件。在特别优选的配置中，光学单元包括至少一个光源、物镜和至少一个光学传感器。在这种配置中，光源承担着产生光的任务，而物镜和光学传感器被设置为捕获光。在这种情况下，特别优选地，光源、物镜和光学传感器相对于彼此固定地布置。

在这种情况下，光源被设置为产生窄的线形区域形式的光，该区域又可以被称为“光区段”或“光线”。激光器可以优选地适合于光源；然而，其他类型的光源，例如发光二极管，同样是可能的。因此，激光光源特别适合于提供光区段，因为激光光源被配备来产生具有小孔径角的激光束，或者例如通过沿线的快速变化的激光束倾斜来产生光线，因此光线同样具有小的孔径角。

现在，以这样的方式配备所提出的设备，使得内轮廓的至少一个区段、优选地恰好是内轮廓的一个区段能够在一定时间间隔内被光源、更优选地激光光源提供的光区段照亮。为此，光学元件此外可以包括至少一个光学偏转元件，该光学偏转元件被配置为以可指定的方式改变光束的方向。在这种情况下，光学偏转元件可以将光束的方向改变大于0°到小于180°的角度，优选地60°到120°、特别地75°到105°的角度，例如改变90°。反射镜、棱镜、分束器或光栅可以优选地用作光学偏转元件。然而，特别地可以具有多个反射光学元件的其他类型的光学偏转元件同样是可能的。

在这种情况下，光区段射在的内轮廓的区段可以包括镜架前部的限定部分。在这种情况下，术语“区段”表示内轮廓的区域，该区域小于内轮廓的整个表面。特别地，内轮廓的区段可以包括镜架前部的内轮廓的限定角度范围，该限定角度范围优选地是0.25°到10°、特别优选地0.5°到2.5°、特别地1.0°到2°。特别有利地，可以选择角度范围，其方式为该角度范围有助于在短的时间间隔内内轮廓的光学捕获的足够分辨率。然而，其他类型的区段或角度范围的值是可能的。

这样，物镜可以在光学传感器的传感器区域上生成内轮廓的被照亮区段的单个图像。然而，根据本发明，为了能够光学地测量镜架前部的形状的进一步部分，特别地镜架前部的整个外轮廓，光学单元能够被插入到镜架前部的内轮廓中，并且当按预期插入镜架前部的内轮廓中时，被安装为相对于镜架前部可旋转。在这种情况下，术语“能够插入”表示如上所述包括至少一个光源、物镜和至少一个光学传感器的光学单元能够移动，其方式为在光学测量镜架前部的内轮廓期间其能够至少接触、但优选地能够与假想平面相交，所述假想平面能够由镜架前部的内轮廓上的至少三个点形成，而镜架前部优选地在该过程中以固定方式安装。术语“如预期的”表示将光学单元插入到镜架前部的内轮廓中以用于光学测量镜架前部的内轮廓的目的。

此外，术语“被安装为相对于镜架前部可旋转”是指光学单元首先能够相对于镜架前部布置，其方式为镜架前部的内轮廓的至少两个分开区段、优选地整个内轮廓能够通过光区段被照亮，并且光学传感器被设置为通过光学单元是可旋转的来记录分别被照亮的区段的图像。为此，该设备可以包括旋转装置，该旋转装置被设置为旋转整个光学单元。能够通过旋转装置旋转的光学单元、以及镜架前部可以优选地相对于彼此布置，其方式为在这种情况下，整个内轮廓已经可以通过旋转被光区段遍历；可以省略在光学测量期间光学单元或眼镜轮廓的进一步变化。这样，光学单元可以分别按可指定的步长旋转，特别地按可指定的角度范围旋转，该角度范围优选地是0.25°到10°、特别地优选地0.5°到2.5°、特别地1.0°到2°。因此，光学传感器可以被设置为记录内轮廓的30至1500个、优选36到1440个、更优选144至720个、特别地180到360个分别被照亮的区段的相应图像。

尤其为了确定角度的值，光学单元此外可以包括为此目的而设置的装置。在特殊配置中，用于确定值的装置可以包括用于产生指数的装置，由此产生的指数与要确定的角度有关。然而，确定角度的值的其他类型是可能的。

因此，用于光学测量镜架前部的内轮廓的本设备不同于EP 0 974 038 B1的设备，该设备需要旋转镜架前部。由于根据本发明，镜架前部自身的旋转被抑制，因此不再需要将这副眼镜从其左侧重新夹到其右侧，因此，如下更详细地描述的那样，还能够捕获关于眼睛间隔的信息。

要测量的镜架前部可以被固持装置接纳，其中，该固持装置可以优选地与镜架前部的形状匹配。在这种情况下，除了所提出的设备之外，还可以设置固持装置。特别地，固持装置可以被配置为相对于光学单元固定。优选地，要测量的镜架前部能够优选地通过机械闩锁、磁性紧固或可释放的粘性结合以可释放的方式紧固到固持装置上。然而，其他类型的紧固是可能的。

由于光区段的这种照明，镜架前部的内轮廓的相关区段反射一部分射在其上的激光。在光区段射在的镜架前部是全部或部分透明的情况下，可以特别地通过在镜架前部上优选地暂时施加涂层、优选地通过乳剂和/或微粒来在镜架前部中设置散射中心。由于在镜架前部的内轮廓的表面处或在施加在其上的涂层处的反射，一部分激光可以例如通过全内反射被反射回去，从而通过物镜到达光学传感器，这些可定位，其方式使激光的反射部分射在光学传感器上。对于当前内轮廓的测量，至少一个光学传感器可以捕获仅一小部分光（例如仅占光源发射的光的0.1%到10%）就足够了。然而，对于更高的信噪比，反射10%或更多的光分量可能是有利的。

在这种情况下，光学单元的被设置为捕获由内轮廓的被照亮区段反射的光的部分包括至少一个光学传感器。在这种情况下，术语“光学传感器”表示取决于光设在光学传感器的光学敏感传感器区域而能够产生电变量（例如电压或电流）作为测量值的任何光学检测器单元，该电变量可以用作一个或多个算法中的进一步处理的输入变量。在特别优选的配置中，所捕获的测量数据可以基于由镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光的捕获，并且因此特别地与被光学传感器捕获的反射光的分量有关。如上所述，内轮廓的表面的形状可以以此方式被确定为三维测量数据。然而，原则上，其他类型的提供测量值是可能的。光学传感器可以优选地设置成传感器矩阵的形式，该传感器矩阵包括多个单独可读的传感器像素。在特别优选的配置中，光学传感器的直径可以在5 mm到25 mm的范围内、特别是10mm到20 mm的范围内。优选地，CCD传感器矩阵可以适合作为光学传感器。然而，其他类型的光学传感器是可能的。

光学单元的被设置为捕获由内轮廓的被照亮区段反射的光的部分除了至少一个光学传感器之外还包括物镜。原则上，术语“物镜”或“光学成像单元”涉及至少一个会聚光学元件，其被设置为生成物体的真实光学图像，优选地最大可能程度地聚焦在光学传感器的传感器区域上。因此，物镜可以包括至少一个会聚光学元件，例如单个会聚镜片，但是优选地彼此匹配的多个光学镜片。在示例性实施例中找到用于所提出的设备的物体的优选实施例。

如EP 0 974 038 B1中说明的，激光光源能够将光线投射到要测量的镜架前部的内轮廓的区段上，其中，光线的反射可以通过光学传感器来检测，该光学传感器可以相对于激光光源成三角测量角度γ附接。因此，基于方程（1），该方程基于三角测量并说明

Δx = β∙ sin γ∙Δz， （1）

其中，Δx表示光学传感器上的内轮廓图像中两个测量点的间隔，Δz表示内轮廓表面上的两个测量点的间隔，β表示物镜的成像比例，可以确定内轮廓表面上的两个测量点的间隔Δz。在这种情况下，术语“三角测量”表示一种几何方法，该几何方法通过经测量捕获三角形内的角度来有助于光学距离测量。在特别优选配置中，原则上可以通过从已知相互间隔的两个点开始进行测量来捕获两个角度从而确定空间中的任何进一步点。然而，EP0 974 038 B1没有指定三角测量角γ的可能值。

一般镜片方程：

1/a + 1/b = 1/f， （2）

其中a表示物距，b表示像距，并且f表示物镜的焦距，示出了前提条件，在该前提条件下，可以将聚焦在像侧焦平面上的成像像点分配给物体的每个点。在传统的相机中，物侧焦平面、物镜平面和像侧焦平面彼此平行地布置，其中物距a指定物侧焦平面与物镜平面之间的距离，并且像距b指定物镜平面和像侧焦平面之间的距离。在这种情况下，术语“像侧焦平面”或“像平面”表示在光学传感器的图像空间中、特别是在光学传感器的光学敏感传感器区域上的平面区域，在该平面区域中，如果物体位于物侧焦平面内，则可以生成物体的点的清晰成像的像素。术语“物侧焦平面”或“物平面”表示物体的平面区域，在该平面区域中，可以将清晰成像的像素分配给物体的每个单独点，而术语“物镜平面”或“物镜侧主平面”表示与物镜的光轴成直角形成的平面。

与常规相机中的物侧焦平面、物镜平面和像侧焦平面的平行布置相反，在此优选地可以考虑所谓的“ Scheimpflug规则”，并且因此光源、能够被照亮的内轮廓的区段、物镜和至少一个光学传感器可以相对于彼此布置，其方式为能够被光区段照亮的内轮廓的区段能够被放置在内轮廓的物侧焦平面中，并且至少一个光学传感器能够布置在像侧焦平面中，其中，物侧焦平面、物镜平面和像侧焦平面在共用直线上相交，在此明确地排除了上述三个平面在无限远处相交的理论上的极限情况。通过这里提出的光源、内轮廓的相应被照亮区段、物镜和光学传感器的布置可以有利地实现的是，内轮廓的相应被照亮区段可以始终聚焦成像在光学传感器中的像侧焦平面中，尤其是聚焦成像在光学传感器的光学敏感传感器区域上。这样，可以例如通过用于确定距离的光学方法来确定光学传感器与内轮廓的被照亮区段之间的距离，据此可以确定特别是内轮廓的几何形状。在这种配置中，即使镜架前部本身不是设备的物体，该设备也可以相对于镜架前部采用预定的空间布置。在这种情况下，可以为镜架前部提供预定空间，镜架前部相对于设备可布置在该预定空间中，优选地考虑到Scheimpflug规则，光源、镜架前部的能够被照亮的区段、物镜和至少一个光学传感器可以根据该规则相对于彼此布置。

在这种布置中，一般的镜片方程（2）可以如下书写：

tan

=β∙tanθ ， （3）

其中，θ表示物侧焦平面与物镜平面之间的角度，

表示物镜平面与像侧焦平面之间的角度，β再一次表示物镜的成像比例。在特别优选的配置中，物侧焦平面与物镜平面之间的角度θ可以采用范围在60°到85°、优选地65°到80°、特别地70°到75°的值，而物镜平面和像侧焦平面之间的角度

可以采用范围在15°到75°、优选地30°到60°、特别地40°到50°的值。由此得出的特别是，物侧焦平面和像侧焦平面相对于彼此成倾斜角度布置，范围在75°到160°、优选地95°到140°、特别地是100°到125°的倾斜角度是优选的。在特别优选的配置中，在光学单元相对于要测量的内轮廓运动的情况下，优选地通过用于光学单元、特别地用于测量内轮廓的整个形状的旋转装置，可以保持这种倾斜角度。

在进一步的配置中，光学单元可以包括第二旋转装置，第二旋转装置能够用于对齐并锁定光学装置。举例来说，螺纹销和塑料球的组合可以用于锁定目的。第二旋转装置可以通过真空将眼镜镜片吸到其上并使所述眼镜镜片在物镜的前方旋转，优选的是该旋转能够与图像记录频率同步。在这种配置中，可以附加地确定眼镜镜片、仿真镜片或镜架前部的外轮廓。

在特别优选的配置中，光学单元此外可以包括用于数据缩减的装置。在这种情况下，术语“数据缩减”表示相对于原始数据的测量数据规模的缩减，原始数据特别地由至少一个光学传感器捕获。用于数据缩减的装置可以优选地包括计算机、微型计算机或可编程芯片，例如专用集成电路（ASIC）或特别优选地FPGA（现场可编程门阵列）。在这种情况下，光学传感器提供的原始数据可以被缩减至少50倍、优选地缩减至少100倍、特别优选地缩减至少250倍，然后其作为缩减后的测量数据被提供到下面更详细描述的评估单元。特别地，在这种情况下可以应用滤波器。举例来说，如果光区段从右到左在镜架前部的内轮廓上被引导，则优选地可以选择可以从这个方向设置阈值的边缘检测。而且，特别地可以从原始数据中过滤掉可能发生的镜像和/或强光。

在特别优选的配置中，其中与要观察的区段的法线的垂线与激光束以及还有物镜的光轴之间的角度相等，大部分激光会不利地直接镜面反射到物镜，这样可能导致明显的过度曝光。为了能够限制这种不利影响，用于数据缩减的装置还可以包括增益控件，该增益控件可以被设置为补偿从内轮廓反射的光在光学传感器上的亮度变化。

在进一步优选的配置中，光学单元此外可以包括用于光学数据传输的装置。在这种情况下，术语“用于数据传输的装置”也涉及被称为“收发器”的装置，该装置被配备为将测量数据、特别是原始数据或优选地从其捕获的缩减后的测量数据发送到评估单元。下面结合用于光学测量一副眼镜的系统的介绍来描述关于用于光学数据传输的装置的进一步细节。

在进一步优选的配置中，可以进一步设置用于向光学单元供电的装置。在这种情况下，术语“供电装置”表示提供操作光学单元的部件所需的功率的装置。在这种情况下，以下结合对用于光学测量一副眼镜的系统的介绍同样描述了供电装置的进一步细节。然而，光学单元可以替代地具有自主配置，并且在这种情况下特别地通过蓄电单元、优选地电池来操作。

在进一步方面，本发明涉及一种用于光学测量镜架前部的内轮廓的方法。该方法包括优选地按指定顺序的以下步骤a）至d），然而，方法步骤、特别地连续的方法步骤可以至少部分地同时进行。此外，可以使该方法的独立、多个或所有步骤重复进行，特别是不止一次。除了所叙述的方法步骤之外，该方法还可以包括进一步的方法步骤。

用于光学测量镜架前部的内轮廓的方法的方法步骤包括：

a) 提供镜架前部和用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备，该设备包括光学单元，其中，该设备包括光学单元，该光学单元被设置为捕获镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光；

b) 照亮内轮廓的至少一个区段；

c) 对内轮廓的被照亮区段进行成像；以及

d) 捕获内轮廓的被照亮区段反射的光，

其中，为了进行光学测量，光学单元被插入到镜架前部的内轮廓中并相对于镜架前部旋转。

在一种优选的配置中，光源、内轮廓的被照亮区段、物镜和光学传感器相对于彼此布置，其方式为光区段照亮的内轮廓的区段被放置在物侧焦平面中，并且光学传感器布置在像侧焦平面中，其中，物侧焦平面、物镜平面和像侧焦平面在共用直线上相交。

对于与本方法有关的进一步细节，参考以上对用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备的描述以及示例性实施例。

在进一步方面，本发明涉及一种用于光学测量一副眼镜的系统。在这种情况下，该系统包括至少一个或两个分开的用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备、优选地恰好一个或恰好两个用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备、以及评估单元，将在本文件中的其他地方更详细描述了这些设备。而且，关于系统的定义和可选配置，参考对用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备和方法的描述。

在这种情况下，术语“评估单元”表示被设置为接收、处理和输出数据的任何装置。评估单元可以优选地是可电子或光电子控制的测量单元，该测量单元可以特别地配备有计算机、微型计算机或可编程芯片，例如专用集成电路（ASIC）或FPGA（现场可编程门阵列），其中该测量装置可以访问一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序可以被设置为执行本文所描述的方法。然而，评估单元的其他配置是可能的，优选地，评估单元集成在所提出的设备或所提出的系统中。

因此，用于光学测量一副眼镜的系统可以包括固定的主装置和可旋转的副装置，其中，主布置至少包括评估单元，并且副布置至少包括光学单元，并且其中，主布置和副布置通过在轴承平面中的被配置为轴承的连接件可旋转地彼此连接。

在特别优选的配置中，从固定的主装置到可旋转的副装置的能量传递可以通过布置在支承平面中的用于向光学单元供电的装置来实现。在这种情况下，用于向光学单元供电的装置优选地可以具有分裂式变压器，该分裂式变压器可以包括在主布置中的固定部件和在副布置中的可旋转部件。然而，可设想到其他类型的电源。

在进一步特别优选的配置中，可以通过用于光学数据传输的装置来实现从可旋转的副布置到固定的主布置的数据传输，该装置又被称为“收发器”并且被设置为将测量数据、特别是原始数据、或者优选地是从原始数据中捕获的缩减后的测量数据发送到评估单元。为此，可以优选地使用两个相对的发光二极管（LED），为此目的，可以利用以下事实：可以将一个发光二极管作为光发射器和/或作为光接收器被接线。优选地，在这种情况下，可以用半双工方法来传输测量数据。可以设想到其他类型的用于数据传输的装置或方法。

在特别优选的配置中，系统中恰好一个设备具有可移动配置，或者系统中恰好两个设备彼此间的间距可变地布置，其中，评估单元被设置为根据恰好一个设备的运动或恰好两个设备的间距确定一副眼镜中的两个眼镜镜片的空间关系。在这种情况下，术语“两个眼镜镜片的空间关系”表示两个眼镜镜片中的每个眼镜镜片相对于相应另一个眼镜镜片相对于镜架前部的几何对齐。在这种情况下，两个眼镜镜片的空间关系可以特别地包括确定两个眼镜镜片之间的间距，两个眼镜镜片相对于这副眼镜的光轴的移位、和/或两个眼镜镜片相对于彼此的倾斜度。

在进一步方面，本发明涉及一种用于生产眼镜镜片的方法，该方法包括以下步骤：

(i) 提供两个眼镜镜片；

(ii) 光学测量镜架前部，该镜架前部有两个分开的用于眼镜镜片的容座，包括以下步骤：

a) 提供镜架前部和用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备，该设备包括光学单元，其中，该设备包括光学单元，该光学单元被设置为捕获镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光；

b) 照亮镜架前部的内轮廓的至少一个区段；

c) 对内轮廓的区段进行成像；以及

d) 捕获内轮廓的被照亮区段反射的光，

(iii) 组装两个眼镜镜片和镜架前部，

其中，在步骤（ii）中，将光学单元插入到镜架前部的内轮廓中并且相对于镜架前部旋转，并且其中，确定镜架前部中两个眼镜镜片的容座的空间关系。

这样，用于生产一副眼镜的本发明方法优选地同时地或直接地相继地有助于测量镜架前部中用于眼镜镜片的两个容座中的每个容座的内轮廓以及两个容座之间的空间关系。通过分别通过一个设备或通过同一个设备在时间上重叠地、优选地并行地进行两个镜架前部的光学测量，该设备被配置为能够从镜架前部镜圈中的第一容座移动到镜架前部镜圈中的第二容座，能够捕获在该过程中进行的运动的位置，可以实现镜架前部镜圈中两个眼镜镜片的两个容座的显著更快的测量而且可以确定镜架前部两个眼镜镜片之间的期望空间关系。

关于与用于生产一副眼镜的方法有关的进一步细节，因此参考用于光学测量镜架前部的内轮廓的方法和用于测量一副眼镜的系统。

用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备和方法有利地有助于光学测量镜架前部镜圈的内轮廓，例如光学测量环绕镜架中的开口的凹槽的内轮廓，分辨率高并且时间期限短，而且可选地，还有助于光学测量镜架前部的外轮廓。用于光学测量一副眼镜的系统和用于生产一副眼镜的方法允许高分辨率地且在通过其进一步缩短的时间期限内同时光学测量或彼此紧密前后光学测量镜架的两个镜架前部镜圈的内轮廓，并且确定一副眼镜中的两个眼镜镜片的相互间距。这可以显着简化单独制造的眼镜镜片相对于理想视轴的对中。因此，对中公差可以减小到这样的程度，使得通过能够感觉到这副眼镜的期望相容性，眼镜配戴者现在能够从技术的角度感受到可能的预期矫正。因此可以显著减少这副眼镜对于眼镜配戴者而言的不相容性引起的抱怨。

综上所述，在本发明的上下文中，以下实施例是特别优选的：

实施例1.用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备，该设备包括光学单元，该光学单元包括至少一个光源、物镜和至少一个光学传感器，其中，该光源被设置为产生光区段，其中，内轮廓的至少一个区段能够通过光区段被照亮，其中，物镜被设置为将内轮廓的被照亮区段成像到光学传感器上，并且其中，光学传感器设置为捕获从内轮廓的被照亮区段反射的光，其中，光学单元能够被引入到镜架前部的内轮廓中并且当按预期插入镜架前部的内轮廓中时被安装成可相对于镜架前部旋转。

实施例2.根据前述实施例的设备，其中，该光学单元包括至少一个光源、物镜和至少一个光学传感器，其中，光源被设置为产生光区段，其中，内轮廓的至少一个区段能够通过该光区段被照亮，其中，物镜被设置为将内轮廓的被照亮区段成像到光学传感器上，并且其中，光学传感器被设置为捕获内轮廓的被照亮区段反射的光。

实施例3.根据前述实施例的设备，其中，光源、内轮廓的能够被照亮的区段、物镜和光学传感器相对于彼此布置，其方式为内轮廓的能够被光区段照亮的区段能够被放置在物侧焦平面中，并且光学传感器可布置在像侧焦平面中，其中，物侧焦平面、物镜平面、像侧焦平面在共用直线上相交。

实施例4.根据前述实施例的设备，其中，物侧焦平面与物镜平面之间的角度θ采取范围在60°到85°的值，并且物镜平面与像侧焦平面之间的角度

采取范围在15°到75°的值。

实施例5.根据前述实施例的设备，其中，物侧焦平面与物镜平面之间的角度θ采取范围在65°到80°的值，并且物镜平面与像侧焦平面之间的角度

采取范围在30°到60°的值。

实施例6.根据前述实施例的设备，其中，物侧焦平面与物镜平面之间的角度θ采取范围在70°到75°的值，并且物镜平面与像侧焦平面之间的角度

采取范围在40°到50°的值。

实施例7.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，该光学单元可旋转过一定角度，其方式为内轮廓的至少两个分开的区段能够通过该光区段被照亮。

实施例8.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，内轮廓的区段包括镜架前部的内轮廓的限定角度范围，该限定角度范围优选地是0.1°到10°、特别优选地0.25°到2.5°、特别地0.5°到2°。

实施例9.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，光学传感器被设置为记录内轮廓的30至1500个、优选36到1440个、更优选144至720个、特别地180到360个分别被照亮的区段的相应图像。

实施例10.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，光学单元进一步包括用于确定角度的值的装置。

实施例11.根据前述实施例的设备，其中，用于确定角度的值的装置包括用于生成指数的装置，该指数与角度相关。

实施例12.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，进一步提供了用于使光学单元相对于镜架前部旋转的旋转装置。

实施例13.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，进一步提供了接纳镜架前部的固持装置，镜架前部能够以可拆卸的方式紧固至该固持装置。

实施例14.根据前述实施例的设备，其中，该固持装置是可旋转的，而光学单元能够被固定在可调节的角度位置。

实施例15.根据前述实施例的设备，其中，该固持装置是可旋转的，而光学单元能够被固定在可调节的角度位置。

实施例16.根据前述实施例的设备，其中，固持装置以可旋转的方式安装，其方式为能够执行镜架前部的外轮廓的光学测量。

实施例17.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，光学单元此外包括至少一个光学偏转元件，其中，光学偏转元件被设置为将由光源产生的光区段形式的光束引导到内轮廓的要被照亮的区段。

实施例18.根据前述实施例的设备，其中，光学偏转元件选自反射镜、棱镜、分束器、光栅或具有多个反射光学元件的光学部件。

实施例19.根据前述两个实施例中的任一个的设备，其中，光学偏转元件具有可移动配置，使得内轮廓的至少两个分开的区段能够通过光区段照亮。

实施例20.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，光学单元此外被设置为捕获测量数据，其中，所捕获的测量数据基于镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光的捕获。

实施例21.根据前述实施例的设备，其中，进一步提供了用于数据缩减的装置，其中，用于数据缩减的装置被设置为缩减所捕获的测量数据的规模。

实施例22.根据前述实施例的设备，其中，用于数据缩减的装置具有增益控件，其中，该增益控件被设置为补偿对所捕获的测量数据具有影响的反射光的亮度变化。

实施例23.根据前述实施例中的任一个的设备，其中，进一步提供了用于光学数据传输的装置，其中，用于光学数据传输的装置被设置为将测量数据传输至评估单元。

实施例24.用于光学测量镜架前部的内轮廓的方法，包括以下步骤：

a) 提供镜架前部和根据实施例1至23中的任一个的用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备，该设备包括光学单元，其中，该设备包括光学单元，该光学单元被设置为捕获镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光；

b) 照亮镜架前部的内轮廓的至少一个区段；

c) 对内轮廓的被照亮区段进行成像；以及

d) 捕获内轮廓的被照亮区段反射的光，

其中，光学单元被插入到镜架前部的内轮廓中并相对于镜架前部旋转。

实施例25.根据前述实施例的方法，其中，光源、内轮廓的被照亮区段、物镜和光学传感器相对于彼此布置，其方式为内轮廓的被光区段照亮的区段被放置在物侧焦平面中，并且光学传感器布置在像侧焦平面中，其中，物侧焦平面、物镜平面和像侧焦平面在共用直线上相交。

实施例26.用于光学测量一副眼镜的系统，包括至少一个根据实施例1至23中的任一个的用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备、以及评估单元，其中，该评估单元被设置为确定镜架前部中的两个眼镜镜片之间的空间关系。

实施例27.根据前述实施例的系统，其中，提供了恰好两个设备，并且其中，这恰好两个设备彼此间的间距可变地布置。

实施例28.根据前述实施例的系统，其中，能够相对于眼镜镜片的可指定间距来设置两个设备的间距。

实施例29.根据前述三个实施例中的任一个的系统，其中，进一步提供了用于向光学单元供电的装置。

实施例30.根据前述实施例的系统，其中，用于供电的装置包括旋转式变压器。

实施例31.用于生产一副眼镜的方法，包括以下步骤：

(i) 提供两个眼镜镜片；

(ii) 光学测量镜架前部，该镜架前部有两个分开的用于眼镜镜片的容座，包括以下步骤：

a) 提供镜架前部和根据实施例1至23中的任一个的用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备，该设备包括光学单元，其中，该设备包括光学单元，该光学单元被设置为捕获镜架前部的内轮廓的被照亮区段反射的光；

b) 照亮镜架前部的内轮廓的至少一个区段；

c) 对内轮廓的被照亮区段进行成像；以及

d) 捕获内轮廓的被照亮区段反射的光，

(iii) 组装两个眼镜镜片和镜架前部，

其中，在步骤（ii）中，光学单元被插入到镜架前部的内轮廓中并且相对于镜架前部旋转，并且确定镜架前部中的两个眼镜镜片的空间关系。

实施例32.根据前述实施例的方法，其中，通过确定两个眼镜镜片之间的间距、两个眼镜镜片相对于这副眼镜的光轴的移位、和/或两个眼镜镜片相对于彼此的倾斜度来确定镜架前部中的两个眼镜镜片的空间关系。

附图说明

从以下对优选示例性实施例的描述、特别结合从属权利要求，本发明的进一步细节和特征将变得清楚。在这种情况下，相应特征可以仅自身实现或者以彼此的组合作为多个来实现。本发明不局限于这些示例性实施例。附图中示意性地示出了这些示例性实施例。各个图中相同的附图标记表示相同或功能相同的元件或在其功能方面彼此对应的元件。

详细而言：

图1示出了用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备的示例性实施例的示意图；

图2在平面图中示出了用于光学测量镜架前部的内轮廓的设备的光学单元的优选实施例的示意图；

图3示出了图2的光学单元的优选实施例的截面；

图4示出了用于光学测量镜架前部的内轮廓的方法的优选示例性实施例的流程图；

图5示出了用于光学测量一副眼镜的系统的示例性实施例的示意图；以及

图6示出了用于生产一副眼镜的方法的优选示例性实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出了用于光学测量一副眼镜114的镜架前部116的内轮廓112的设备110的优选示例性实施例的示意图，然而，在图1中仅图示了一区段。在光学测量期间，未考虑附接到镜架前部116的进一步可能的部件，比如镜腿118和/或鼻托（这里未图示）。在这种情况下，镜架前部116特别地被设置为接纳两个分开的眼镜镜片（这里未图示）。为此，镜架前部可以包括镜架前部镜圈120，镜架前部镜圈在右侧和左侧分别可以具有用于一个眼镜镜片的容座122。在这种情况下，每个容座122可以是闭合的，并且可以在镜架前部镜圈120的内侧上具有周向凹槽（这里未图示），所述凹槽可以被设置为接纳眼镜镜片。在这种情况下，内轮廓112特别地是指在镜架前部镜圈120的内侧上的周向形状的外形。优选地，镜架前部镜圈120可以具有不透明的材料，特别是坚固但柔性且轻的材料。镜架前部116是全部或部分透明的情况下，可以特别地通过在镜架前部116上优选地暂时施加涂层、优选地通过乳剂和/或微粒来在镜架前部116中设置散射中心。

在根据图1的实施例中，设备110包括光学单元124，该光学单元包括至少一个光源126、物镜128和光学传感器130。在本示例性实施例中，光源126、物镜128和光学传感器130相对于彼此固定地布置在壳体131中，该壳体可以具有至少部分透明的配置。激光器132可以优选地用作光源126；其他类型的光源，例如发光二极管，同样是可能的。在图1所示的设备110中，激光器132产生光束134，该光束具有范围在2°到15°、优选地在5°到10°的小孔径角，该光束最初射在光学偏转元件136上。在这种情况下，光学偏转元件136被设置为改变光束134的方向，其方式为镜架前部116的内轮廓112的区段138能够被光区段140形式的光照亮，光区段140表示窄的线形的光填充区域。在这种情况下，光学偏转元件136可以将光束的方向改变特别是75°到105°的角度，如图1所示改变90°，其中，同时，孔径角度也可以增加到10°到30°、优选地15°到20°的角度。光学偏转元件136可以优选地选自反射镜、棱镜、分束器、光栅或可以具有多个反射光学元件的光学部件。在本示例性实施例中，光学偏转元件136包括棱镜142。

根据本发明，光学单元124包括相对于镜架前部116的可旋转轴承144，并且当按预期使用时，即，为了光学测量镜架前部116的内轮廓112，能够插入镜架前部116的内轮廓112中。为此，设备110可以包括旋转装置（这里未图示），该旋转装置被设置为旋转整个光学单元124。这样，光区段140可以通过光学单元124的移动而在要测量的镜架前部镜圈120的容座122上相继地移动，其结果是，分别可以用相同的光区段140在时间上相继地照亮内轮廓112的进一步区段138，以便因此能够光学地测量特别是在整个镜架前部镜圈120上内轮廓112的形状的进一步部分。在这种情况下，内轮廓112的被光区段射在的区段138可以包括镜架前部116的内轮廓的内轮廓112的设定部分，特别是设定角度范围，该设定角度范围优选地范围在0.1°到10°，特别优选地在0.25°到2.5、特别在0.5°到2°。

要测量的镜架前部116可以被固持装置（这里未图示）接纳，其中，该固持装置可以优选地与镜架前部116的形状匹配。在这种情况下，镜架前部116能够以可拆卸的方式优选地通过机械闩锁、磁性紧固或可拆卸的粘性结合被紧固到固持装置；然而，其他类型的紧固也是可能的。

由于光区段140的照明，内轮廓112的相关区段138反射一部分射在其上的激光。具有光轴146的物镜128可以在光学传感器130上生成内轮廓112的被照亮区段138的单个图像。物镜128的优选示例性实施例在下面的图3中被找到。光学传感器130表示光学检测器单元，取决于激光射在光学传感器130的光学敏感传感器区域上，该光学检测器单元能够产生电变量（特别是电压或电流）作为测量值，该电变量可以用作算法中的进一步处理的输入变量。光学传感器130可以优选地设置成传感器矩阵的形式，该传感器矩阵包括多个单独可读的传感器像素。在特别优选的实施例中，光学传感器130可以具有范围在5 mm到25 mm、特别是仅10 mm到20mm的小直径。光学传感器130可以优选地包括CCD传感器矩阵；然而，其他类型的光学传感器130也是可能的。

优选地，光源126、内轮廓112的能够被照亮的区段138、物镜128以及光学传感器130以某种方式相对于彼此布置。如在图1中示意性图示的，能够由光源126产生的光区段140能够被放置在物侧焦平面148中，而光学传感器130能够被布置在像侧焦平面150中，这些焦平面分别可能既不彼此平行也不平行于物镜平面152布置，其中，物镜平面152可以垂直于物镜128的光轴146。而是，物侧焦平面148与物镜平面152之间的角度θ可以调节到范围在60°到85°的值，在这种情况下为大约70°，并且物镜平面152与像侧焦平面150之间的角度

可以调节到范围在15°到75°的值，这里是大约40°。因此，物侧焦平面148与物镜128的光轴146之间的角度ψ可以采取范围在5°到30°的值，在这种情况下是约是20°的值。如此外从图1看出的，物侧焦平面140、物镜平面152和像侧焦平面150可以在共用直线上相交，图1的图示恰好示出了其一个点154。

在根据图1的特别优选的实施例中，设备110此外可以包括用于数据缩减的装置156和用于光学数据传输的装置158（收发器）。在这种情况下，用于数据缩减的装置156可以优选地包括FPGA（现场可编程门阵列），其被设置为缩减光学传感器130生成的测量数据的规模。举例来说，这可以将传感器数据的规模从大约250 MBaud缩减到大约1 MBaud的数量，以便因此有助于用于光学数据传输的装置158进行数据传输。在这种情况下，用于数据缩减的装置156、用于光学数据传输的装置158以及光学传感器130可以被配置为共用装置。用于光学数据传输的装置158可以被设置为特别地在已经实现数据缩减之后将测量数据发送到评估单元160。为此，两个相对的发光二极管162（LED）可以优选地用作光发射器和光接收器，其中，可以优选地使用半双工方法来传输数据。然而，可以想到其他类型的用于数据传输的装置或方法。

原则上，装置110在其电源方面可以具有自主配置，并且为此特别地包括蓄电单元，优选地是电池。然而，在根据图1的特别优选的实施例中，可以继续提供用于向设备110供电的装置164。在这种情况下，用于供应能量的装置164可以首先包括固定部件166，其次包括可旋转部件168，并且可以优选地被实现为分裂式变压器170的形式。然而，其他实施例是可能的。

图2以平面图示出了光学单元124的优选实施例的示意图，而图3示出了光学单元124的相同优选实施例的截面。在这种情况下，物镜128包括进一步棱镜172形式的偏转元件和镜片174形式的聚焦元件。关于进一步细节，参考结合图1的光学单元124的描述。

图4示出了用于光学测量一副眼镜114的部件112的方法176的优选示例性实施例的流程图。在这种情况下，按照步骤a），在提供步骤178中提供镜架前部116。在根据步骤b）的照明步骤180中，优选地通过光源126产生的光区段140来照亮镜架前部116的内轮廓112的至少考虑到的区段138。在成像步骤182中，按照步骤c），优选通过物镜128将内轮廓112的被照亮区段138成像到光学传感器130上。在测量步骤184中，按照步骤d），优选通过光学传感器130通过测量来捕获内轮廓112的被照亮区段138反射的光的至少一种特性。为了测量这副眼镜114的部件112的整个内轮廓或外轮廓，可以再次执行根据步骤b）的照明步骤180，其中，通过光源126产生的光区段140照亮内轮廓112的进一步区段138。根据本发明，这是通过旋转光学单元124的可旋转轴承144来实现的。关于进一步细节和替代方案，参考图1的以上描述。

图5示出了用于光学测量一副眼镜114的系统186的示例性实施例的示意图。如从图5看出的，这里所示的示例性系统186包括恰好两个用于光学测量镜架前部116的内轮廓112中的相应一个的设备110，这些设备分别包括设有可旋转轴承144的光学单元124以及评估单元160，光学单元分别能够插入眼镜镜架116的两个容座之一中，评估单元一起采用对两个设备110捕获的数据的相应评估。在这个优选示例性实施例中，恰好两个设备110彼此间的间距188可变地布置。在这种情况下，评估单元160特别地被设置为确定两个眼镜镜片的空间关系190。

替代性地，系统186也可以仅具有用于分别光学测量眼镜架116的内轮廓112中的一个的设备110中的恰好一个设备（这里未图示），该设备包括光学单元124，该光学单元包括可旋转轴承144，其中，恰好一个系统186能够首先插入眼镜架116的第一容座中，这之后再插入眼镜架116的第二容座中，其中，间距188在这种情况下也能够改变以便有助于测量眼镜架116的两个内轮廓112。这里，由于恰好一个设备110从眼镜镜架116的第一容座到第二容座的已知运动，评估单元160也可以进行两个眼镜镜片的空间关系190的确定。

如此外在图5中所示的，评估单元160被实现为相对于设备110的分开设备，并且特别地其包括光学单元124，并且特别地与可旋转地安装的光学单元124相对，该光学单元设备以固定的方式布置。因此，系统186可以包括固定的主布装192和可旋转的副装置194，其中，主布置192可以至少包括评估单元160，并且副装置可以至少包括光学单元124。在这种情况下，主装置192和副装置194可以可旋转地彼此连接，特别是用被配置为轴承196的连接，因此可以设定轴承平面198。在这种情况下，可以相对于轴承平面198布置用于向光学单元供电的装置和用于电力传输的装置。

关于图5中的图示的进一步细节，请参考以上与图1有关的描述。

图6示出了用于生产一副眼镜114的方法200的优选示例性实施例的流程图。在根据步骤（i）的提供步骤202中，这里提供两个眼镜镜片和镜架前部116，其中，镜架前部具有两个用于眼镜镜片的容座122。在测量步骤204中，在此之后并且按照步骤（ii），按照用于光学测量一副眼镜114的部件112的方法176，同时光学测量或紧密相继光学测量两个容座122。最后，按照步骤（iii），在接合步骤206中将两个眼镜镜片和镜架前部116接合。这种用于生产眼镜镜片114的方法200特别地有助于根据两个容座122的同时光学测量或紧密相继光学测量来设定两个眼镜镜片的空间关系的能力。

附图标记清单

110 设备

112 内轮廓

114 一副眼镜

116 镜架前部

118 镜腿

120 镜架前部镜圈

122 容座

124 光学单元

126 光源

128 镜片

130 光学传感器

131 壳体

132 激光器

134 光束

136 光学偏转元件

138 部件的区段（能够被照亮）

140 光区段

142 棱镜

144 可旋转轴承

146 物镜的光轴

148 物侧焦平面

150 像侧焦平面

152 物镜平面

154 共用直线的点

156 用于数据缩减的装置

158 用于光学数据传输的装置

160 评估单元

162 发光二极管

164 供电装置

166 固定部件

168 可旋转部件

170 分裂式变压器

172 棱镜

174 镜片

176 光学测量一副眼镜的部件的方法

178 提供步骤

180 照明步骤

182 成像步骤

184 测量步骤

186 用于光学测量一副眼镜的系统

188 可变间距

190 两个眼镜镜片的空间关系

192 主装置

194 副装置

196 轴承

198 轴承平面

200 用于生产一副眼镜的方法

202 提供步骤

204 测量步骤

206 接合步骤。

Claims (18)

1.一种用于光学测量镜架前部（116）的内轮廓（112）的设备（110），其中，该设备（110）包括光学单元（124），该光学单元被设置为捕获从该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光，其中，该光学单元（124）能够插入到该镜架前部（116）的内轮廓（112）中，并且在按预期插入到该镜架前部（116）的内轮廓（112）中时被安装为可相对于该镜架前部（116）旋转，其中，该光学单元（124）包括至少一个光源（126）、物镜（128）、和至少一个光学传感器（130），其中，该光源（126）被设置为产生光区段（140），其中，该内轮廓（112）的至少一个区段（138）能够通过该光区段（140）被照亮，其中，该物镜（128）被设置为将该内轮廓（112）的被照亮区段（138）成像到该光学传感器（130）上，并且其中，该光学传感器（130）被设置为捕获该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光，

其特征在于，

该光源（126）、该内轮廓（112）的能够被照亮的区段（138）、该物镜（128）和该光学传感器（130）相对于彼此布置，其方式为该内轮廓（112）的能够该光区段（140）照亮的区段（138）能够被放置在物侧焦平面（148）中，并且该光学传感器（130）可布置在像侧焦平面（150）中，其中，该物侧焦平面（148）、物镜平面（152）和该像侧焦平面（150）在共用直线上相交。

2.如权利要求1所述的设备（110），其特征在于，该光学单元（124）可旋转一定角度，其方式为该内轮廓（112）的至少两个分开的区段（138）能够通过该光区段（140）被照亮，其中，该光学传感器（130）被设置为分别记录该内轮廓（112）的区段（138）的图像。

3.如权利要求2所述的设备（110），其特征在于，该光学传感器（130）被设置为记录该内轮廓（112）的30到1500个被照亮区段（138）的相应图像。

4.如权利要求2和3中任一项所述的设备（110），其特征在于，该光学单元（124）进一步包括用于确定该角度的值的装置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的设备（110），其特征在于，该光学单元（124）此外被设置为捕获测量数据，其中，捕获的测量数据基于该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光的捕获。

6.如权利要求5所述的设备（110），其特征在于，该光学单元（124）进一步包括用于数据缩减的装置（156），其中，用于数据缩减的该装置（156）被设置为缩减所捕获的测量数据的规模。

7.如权利要求6所述的设备（110），其特征在于，用于数据缩减的该装置（156）具有增益控件，其中，该增益控件被设置为补偿对所捕获的测量数据有影响的反射光的亮度变化。

8.如权利要求5至7中任一项所述的设备（110），其特征在于，该光学单元（124）包括用于光学数据传输的装置（158），其中，用于光学数据传输的该装置（158）被设置为将该光学单元（124）捕获的测量数据发送到评估单元（160）。

9.一种用于光学测量镜架前部（116）的内轮廓（112）的方法（176），该方法包括以下步骤：

a) 提供镜架前部（116）和用于光学测量该镜架前部（116）的内轮廓（112）的设备（110），其中，该设备（110）包括光学单元（124），该光学单元被设置为捕获该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光；

b) 照亮该镜架前部（116）的内轮廓（112）的至少一个区段（138）；

c) 对该内轮廓（112）的被照亮区段（138）进行成像；以及

d) 捕获该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光，

其中，该光学单元（124）被插入该镜架前部（116）的内轮廓（112）中并相对于该镜架前部（116）旋转，其中，该光学单元（124）包括至少一个光源（126）、物镜（128）和至少一个光学传感器（130），其中，该镜架前部（116）的内轮廓（112）的至少一个区段（138）通过该光源（126）产生的光区段（140）被照亮，其中，该内轮廓（112）的被照亮区段（138）通过该物镜（128）被成像到该光学传感器（130）上，并且其中，该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光通过该光学传感器（130）被捕获，

其特征在于，

该光源（126）、该内轮廓（112）的被照亮区段（138）、该物镜（128）和该光学传感器（130）相对于彼此被布置，其方式为该内轮廓（112）的被该光区段（140）照亮的区段（138）被放置在物侧焦平面（148）中，并且该光学传感器（130）被布置在像侧焦平面（150）中，其中，该物侧焦平面（148）、物镜平面（152）和该像侧焦平面（150）在共用直线上相交。

10.一种用于光学测量一副眼镜（114）的系统（186），该系统包括分别用于光学测量镜架前部（116）的一个内轮廓（112）的至少一个设备（110）、以及评估单元（160），其中，该设备（110）包括光学单元（124），该光学单元被设置为捕获该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光，其中，该光学单元（124）能够插入到该镜架前部（116）的内轮廓（112）中，并且当按预期插入该镜架前部（116）的内轮廓（112）中时被安装为相对于该镜架前部（116）可旋转，并且其中，该评估单元（160）被设置为确定该镜架前部（116）中的两个眼镜镜片的空间关系（190），其中，进一步提供了用于向该光学单元（124）供电的装置（164），

其特征在于，

用于该供电装置（164）包括可旋转变压器。

11.如权利要求10所述的系统（186），其特征在于，该变压器被实施为分裂式变压器（170）的形式。

12.如权利要求10和11中任一项所述的系统（186），其特征在于，该光学单元（124）包括至少一个光源（126）、物镜（128）和至少一个光学传感器（130），其中，该光源（126）被设置为产生光区段（140），其中，该内轮廓（112）的至少一个区段（138）能够通过该光区段（140）被照亮，其中，该物镜（128）被设置为将该内轮廓（112）的被照亮区段（138）成像到该光学传感器（130）上，其中，该光学传感器（130）被设置为捕获该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光。

13.如权利要求12所述的系统（186），其特征在于，该光源（126）、该内轮廓（112）的能够被照亮的区段（138）、该物镜（128）和该光学传感器（130）相对于彼此被布置，其方式为该内轮廓（112）的能够被该光区段（140）照亮的区段（138）能够放置在物侧焦平面（148）中，并且该光学传感器（130）可布置在像侧焦平面（150）中，其中，该物侧焦平面（148）、物镜平面（152）和该像侧焦平面（150）在共用直线上相交。

14.如权利要求10至13中任一项所述的系统（186），其特征在于，该系统（186）包括恰好两个用于光学测量的设备（110），其中，这两个设备（110）的间距（188）相对于这些眼镜镜片的可指定间距是可调节的。

15.如权利要求10至14中任一项所述的系统（186），其特征在于，该光学单元（124）此外被设置为捕获测量数据，其中，捕获的测量数据基于该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光的捕获。

16.如权利要求10至15中任一项所述的系统（186），其特征在于，该系统（186）进一步包括：用于数据缩减的装置（156），该装置被设置为缩减捕获的测量数据的规模；以及用于光学数据传输的装置（158），该装置被设置为将所捕获的测量数据发送到评估单元（160）。

17.一种生产一副眼镜（114）的方法（200），该方法包括以下步骤：

(i) 提供两个眼镜镜片；

(ii) 光学测量该镜架前部（116），该镜架前部具有两个分开的用于这些眼镜镜片的容座（122），包括以下步骤：

a) 提供该镜架前部（116）和用于光学测量该镜架前部（116）的内轮廓（112）的设备（110），该设备包括光学单元（124），其中，该设备（110）包括光学单元（124），该光学单元被设置为捕获该镜架前部（116）的内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光；

b) 照亮该镜架前部（116）的内轮廓（112）的至少一个区段（138）；

c) 对该内轮廓（112）的被照亮区段（138）进行成像；以及

d) 捕获该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光，

其中，该光学单元（124）包括至少一个光源（126）、物镜（128）和至少一个光学传感器（130），其中，该镜架前部（116）的内轮廓（112）的至少一个区段（138）通过该光源（126）产生的光区段（140）被照亮，其中，该内轮廓（112）的被照亮区段（138）通过该物镜（128）被成像到该光学传感器（130）上，并且其中，该内轮廓（112）的被照亮区段（138）反射的光通过该光学传感器（130）被捕获，

(iii) 组装这两个眼镜镜片和该镜架前部（116），

其中，在步骤（ii）中，该光学单元（124）被插入到该镜架前部（116）的内轮廓（112）中并相对于该镜架前部（116）旋转，并且其中，确定该镜架前部（116）中的这两个眼镜镜片的空间关系（190），

其特征在于，

该光源（126）、该内轮廓（112）的被照亮区段（138）、该物镜（128）和该光学传感器（130）相对于彼此被布置，其方式为该内轮廓（112）的被该光区段（140）照亮的区段（138）被放置在物侧焦平面（148）中，并且该光学传感器（130）被布置在像侧焦平面（150）中，其中，该物侧焦平面（148）、物镜平面（152）和该像侧焦平面（150）在共用直线上相交。

18.如权利要求17所述的方法（200），其特征在于，通过确定这两个眼镜镜片之间的间距、这两个眼镜镜片相对于这副眼镜（114）的光轴的移位、和/或这两个眼镜镜片相对于彼此的倾斜度来确定该镜架前部（116）中的这两个眼镜镜片的空间关系（190）。

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