CN116997436A - 用于向眼镜片施加光学标记的方法和装置 - Google Patents

用于向眼镜片施加光学标记的方法和装置 Download PDF

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CN116997436A CN202280017333.8A CN202280017333A CN116997436A CN 116997436 A CN116997436 A CN 116997436A CN 202280017333 A CN202280017333 A CN 202280017333A CN 116997436 A CN116997436 A CN 116997436A
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Abstract

本发明的实施例涉及一种用于向安装在眼镜架(14)中的眼镜片(12)施加光学标记(30)的方法。该方法包括:基于眼镜架(14)确定光学标记(30)在眼镜片(12)处的预期位置,包括拍摄眼镜架(14)的至少一部分的图像;以及将眼镜架(14)布置在具有打标器具(18)的打标装置(10)中并将眼镜架(14)和打标器具(18)的相对位置调整成使得打标器具(18)的致动轴线(104)在光学标记(30)的预期位置处与该眼镜片(12)相交。该方法进一步包括通过使用打标器具(18)向眼镜片(12)的预期位置处施加光学标记(30)。本发明的另外的实施例涉及一种眼镜架作为光学标记(30)的定位参考的用途、以及一种打标装置(10)。

Description

用于向眼镜片施加光学标记的方法和装置
本发明的实施例涉及一种用于向安装在眼镜架中的眼镜片施加光学标记的方法、一种眼镜架作为定位参考的用途、以及一种打标装置。因此,本发明涉及眼镜片和眼镜片制造工艺的领域。
常规的眼镜片可以显露出光学标记,这些光学标记有助于在制造工艺和/或成型工艺期间在将眼镜片切割成正确的形状以插入眼镜架中时对准和加工眼镜片。这样的光学标记被称为取向标记,典型地雕刻到眼镜片中、特别是雕刻到眼镜片的抗反射涂层中。典型地,根据特定处方数据为特定客户制造的所有单独的眼镜片都带有这样的取向标记,以允许将眼镜片精确且可靠地定向和安装在预期眼镜架中。另外,可以提供另外的可选的永久性光学标记,这些永久性光学标记可以提供有关眼镜片的处方数据的信息,比如其球镜度和/或柱镜度和/或柱镜轴取向和/或其棱镜度。这些永久性雕刻保留在成品眼镜中的眼镜片中。由于这些永久性雕刻典型地以激光雕刻的形式实现在眼镜片的抗反射涂层中,因此它们不会显著影响眼镜片的使用。而是,当用预定角度和/或特定波长的光照射眼镜片时,这种永久性标记大抵是可见的,但它们不会影响眼镜片在由客户配戴时的可用性。当确定在已经安装眼镜片之后眼镜片在眼镜架中的取向时,这些永久性取向标记也会是有用的,这可以有利于用具有相同特性、特别是在眼镜架中具有相同取向的新眼镜片更换损坏的眼镜片。取向标记一般指示中心点,因此指示光轴以及方位轴,这可能特别适用于具有柱镜度的眼镜片。取向标记通常根据国际标准施加。
此外,在现有技术中已知另外的非永久性光学标记,这些非永久性光学标记可以在制造工艺和/或成型工艺期间用于使眼镜片成型为配合在预期眼镜架中,但是这些非永久性光学标记可以在制造和成型完成之后从眼镜片移除。这样的非永久性标记可以用于指示眼镜片的特定关注点,比如眼镜片的分别预期用于视远和视近的透射点。例如,这样的非永久性光学标记可以通过印刷工艺施加。
在许多情况下,可能期望在眼镜片的特定位置处添加另外的光学标记。这些特定位置可以相对于永久性取向标记进行辨别,这些永久性取向标记尤其指示眼镜片的中心点。因此,当知晓用于根据对预期眼镜架的要求对眼镜片进行成型的成型数据时,可以在将眼镜片成型并安装到眼镜架中之前,在相对于眼镜架的预定位置处施加另外的光学标记。这种定位需要永久性取向标记作为定位参考。
然而,许多具有单一和均匀屈光力的眼镜片未设有上述取向标记。这样的眼镜片不一定需要取向标记,因为其屈光力与其取向和确切的透射点无关。因此,成型和安装这样的眼镜片不需要对所述眼镜片进行精确的定位和定向。相应地,这样的眼镜片通常未设有取向标记,以避免不必要的制造工作量。然而,没有取向标记会阻碍在相对于预期眼镜架的预定位置处施加光学标记,因为没有取向标记可用作定位参考。
US2011/157549 A1描述了一种视觉偏移量测量方法,其包括在附接到配戴者实际配戴的眼镜架的眼镜片的表面上形成指示距离眼点的参考标记。US2013/000499 A1描述了一种用于眼镜片的打标设备,其包括印刷数据发生装置。DE 100 50 263A1描述了一种用于使用紫外光对光学元件表面打标的方法。US2013/335694 A1描述了在镜架或镜片上具有纹理区域的个性化眼镜,该纹理区域包括文本。
Foba公司的文件“Software,Vision and Workflow Overview:High PerformanceLaser Marking Software with Laser Integrated Vision Alignment and InspectionTools for the Simplest,Most Complete Laser Marking Process Solution[软件、视觉和工作流程概述:最简单、最完整的激光打标工艺解决方案之具有激光集成式视觉对准和检测工具的高性能激光打标软件]”(2019年1月10日,检索自URL:http://h2b-laser.com/wp-content/uploads/2019/01/FOBA-SW-and-Vision-Overview_EN_12.18-3.pdf)描述了激光打标解决方案,其包括用于定位并对准标记的相机系统。
Trumpf公司的文件“Laser marking at a glance[激光打标一览]”(2020年12月3日,检索自URL:https://www.trumpf.com/filestorage/TRUMPF_Master/Applications/Brosc hueres/TRUMPF-laser-marking-Booklet-EN_01.pdf)描述了激光打标和雕刻解决方案。
因此,本发明的客观技术问题是提供一种允许可靠且独立地向眼镜片施加光学标记的方法和装置。
此问题通过具有相应独立权利要求的特征的方法、用途和打标装置得以解决。在从属权利要求和描述中呈现了优选实施例。
本发明的第一实施例涉及一种用于向安装在眼镜架中的眼镜片施加光学标记的方法。该方法包括:基于眼镜架确定光学标记在眼镜片处的预期位置,包括拍摄眼镜架的至少一部分的图像。该方法进一步包括:将眼镜架布置在具有打标器具的打标装置中并将眼镜架和打标器具的相对位置调整成使得打标器具的致动轴线在光学标记的预期位置处与眼镜片相交。此外,该方法包括通过使用打标器具向眼镜片的预期位置处施加光学标记。
本发明的另一实施例涉及一种眼镜架作为要向安装在眼镜架中的眼镜片施加的光学标记的定位参考的用途。
本发明的另一实施例涉及一种用于向安装在眼镜架中的眼镜片施加光学标记的打标装置。打标装置包括支撑元件和图像捕获单元,该支撑元件用于将眼镜架可调整地布置在打标装置中,该图像捕获单元用于拍摄眼镜架的包围眼镜片的至少一部分的图像。此外,打标装置包括打标器具,该打标器具用于在与打标器具的致动轴线相交的位置处向眼镜片施加光学标记。打标装置进一步包括控制单元,该控制单元用于基于眼镜架确定光学标记在眼镜片处的预期位置并且用于控制支撑元件将眼镜架布置成使得打标器具的致动轴线在光学标记的预期位置处与眼镜片相交。
光学标记是设置在眼镜片中和/或在眼镜片处的标记,其可以是人眼可见的。可选地,光学标记适于不影响眼镜片的光学特性和可用性。光学标记可以印刷到眼镜片上。替代性地或附加地,可以在眼镜片中雕刻出光学标记、特别是在眼镜片的抗反射涂层中雕刻出光学标记。可选地,在抗反射涂层中雕刻出光学标记使得该抗反射涂层下方的层(比如保护涂层)不会因所雕刻的光学标记而改变。雕刻可以通过激光雕刻和/或机械雕刻来施加。光学制作器还可以组合印刷部分和雕刻部分。
光学标记在眼镜片处的预期位置是期望施加光学标记的位置。预期位置可以是预定的,并且可以基于技术要求和/或标准、和/或基于美观和/或品牌要求。
基于眼镜架确定光学标记的预期位置意味着,眼镜架或其部分直接或间接地用作定位参考。将眼镜架直接地用作定位参考可以包括将预期位置确定在相对于眼镜架的特定的可辨别的标记(比如眼镜架的拐角和/或边缘)的预定位置处。在本说明书的意义内的眼镜架不一定包括实体镜架,比如包围眼镜片的由金属和/或塑料材料制成的元件。而是,对于所谓的无框眼镜,相应眼镜片的周围边缘可以被视为眼镜架。
将眼镜架布置在打标装置中意味着,眼镜架设置在打标装置中以由打标装置进行加工。打标装置不一定需要包围眼镜架。而是,打标装置支撑眼镜架即可,从而允许固定并调整眼镜架相对于打标器具的位置。
打标器具的致动轴线是沿着其进行致动以施加光学标记的轴线。此致动轴线可以不同于打标器具的任何维轴。在打标器具包括激光雕刻装置的情况下,致动轴线可以对应于用于进行激光雕刻的激光束的光轴。在这种情况下,致动轴线可以偏转、折叠和/或弯折。在打标器具包括印刷装置的情况下,致动轴线可以对应于印刷喷射器的中心轴线。
本发明的实施例提供的优点是,光学标记可以独立于任何其他可用的光学标记施加于眼镜片。换句话说,本发明的实施例允许在无需取向标记作为定位参考的情况下向眼镜片施加光学标记。这允许也向没有取向标记的这样的眼镜片(比如仅具有单一和均匀的球面屈光力的眼镜片)施加光学标记。相应地,本发明的实施例允许向种类繁多的没有显露出取向标记或任何其他提供定位参考的标记的球面镜片在预定位置处施加光学标记。因此,本发明的实施例允许也向常规地无法在预定的预期位置处设置光学标记的这样的眼镜片施加光学标记。
本发明进一步提供的优点是,光学标记可以精确地施加在相对于眼镜架的预定位置处。因为光学标记是在眼镜片安装在眼镜架中时施加的,所以可以相对于眼镜架确定徽标的定位和/或取向和/或大小确定。这提供了优于常规方法的优点,根据常规方法,施加光学标记(比如取向标记)是在制造工艺期间执行的,此时预期眼镜架的成型数据可能尚没有获得。
此外,本发明提供的优点是,可以在眼镜片已经安装到眼镜架中之后向眼镜片添加信息和/或品牌和/或个性化。光学标记可以是符号、数字、和/或携带信息(特别是有关眼镜片、眼镜片制造商和/或眼镜片客户的信息)的文本元素。例如,光学标记可以指示屈光力、和/或球镜度、和/或柱镜度、和/或棱镜度、和/或柱镜轴线取向。作为另一示例,光学标记可以指示制造商、和/或制造编号、和/或制造日期。又一示例可以是指示制造商徽标和/或产品徽标以品牌化眼镜片和所得的眼镜和/或以防止或阻止抄袭的光学标记。因此,本发明为眼镜片的品牌化和/或个性化、和/或保护其免受欺诈性抄袭提供了多种选项。
根据可选实施例,该方法进一步包括在向眼镜片施加标记之前,将眼镜片和打标器具的相对取向调整成使得眼镜片在光学标记的预期位置处的表面法线与打标器具的致动轴线重叠。眼镜片在光学标记的预期位置处的表面法线与致动轴线重叠是指致动轴线垂直于眼镜片的与致动轴线相交的表面的切线。这允许确保打标器具垂直指向眼镜片的预期位置。这样所带来的益处是,对于具有球面前表面的眼镜片,眼镜片前表面的曲率与致动轴线相交于眼镜片前表面的位置同中心地弯曲。相应地,眼镜片前表面的深度剖面围绕致动轴线同中心地变化。因此,可以避免由于眼镜片前表面的深度剖面可能不对称而导致的所施加的光学标记不对称。特别地,当使用聚焦激光束以激光雕刻出光学标记时,围绕致动轴线对称的深度剖面可以是特别有利的,以避免光学标记的预期位置的部分被布置在预定焦深之外、因此被布置在强度足以进行激光雕刻工艺的区域之外。在可以具有发散印刷光束的印刷机的情况下,避免这种不对称可以有益于确保印刷颜料的均匀分布。当眼镜片的后表面面向用于向后表面施加光学标记的打标器具时,这加上必要的变更而适用于眼镜片的后表面。
根据可选实施例,该方法进一步包括在向眼镜片施加标记之前,将眼镜架和打标器具相对于彼此定位成使得光学标记的预期位置和打标器具被布置成沿着致动轴线彼此相距预定距离。该距离可以是指打标器具与眼镜片面向打标器具的表面相距的距离。这允许精确地向眼镜片施加光学标记。特别地,当使用聚焦激光束通过激光雕刻施加光学标记时,精确地控制距离可以是有利的,以确保眼镜片的要施加光学标记的表面位于焦深之内。这对于具有足够高强度的激光束执行激光雕刻工艺可能是不利的。类似地,当使用印刷机施加光学标记时,距离对于实现预期的印刷分辨率和颜料密度可能同样至关重要。
基于眼镜架确定光学标记的预期位置包括拍摄眼镜架的至少一部分的图像。基于图像,可以确定眼镜架的位置,并且可以相对于眼镜架的位置确定光学标记在眼镜片处的预期位置。确定光学标记的预期位置可以以部分或完全自动方式执行、或由操作者手动地执行。例如,光学标记的预期位置可以基于要位于眼镜架边缘与眼镜片之间的界面的预定距离处的图像来确定。例如,可以选择眼镜架的拐角作为定位参考,以实现二维定位。可选地,基于图像确定以下参数中的一个或多个:眼镜架的包围所安装的眼镜片的方框尺寸;安装在眼镜架中的眼镜片的中心点。这些所确定的参数可以有利于相对于眼镜架自动确定光学标记。光学标记的自动地确定出的预期位置可以由用于施加光学标记的打标装置自动地设置,或者可以由打标装置向操作者建议进行批准或修改。
确定光学标记的预期位置可选地是基于眼镜架的至少一部分的图像以自动方式执行的。确定光学标记的预期位置可以进一步基于以下参数中的一个或多个:眼镜架的包围所安装的眼镜片的方框尺寸;安装在眼镜架中的眼镜片的中心点。这些参数可以有利于确定光学标记的预期位置的过程,特别是在以自动方式执行时。眼镜架的方框尺寸是包围安装在眼镜架中的眼镜片的虚拟矩形。虚拟方框的每一条边都接触眼镜架的、在眼镜片的相应一侧最远处的点。替代性地或附加地,可以确定并使用眼镜架的外方框尺寸。例如,眼镜架的方框尺寸可以有利于确定眼镜片的中心点、和/或眼镜片的其他区域,比如与眼镜片的特定拐角相关联的区域。换句话说,这些参数可以有利于自动定向以确定光学标记的预期位置。
根据可选实施例,该方法进一步包括向安装在眼镜架中的第二眼镜片施加第二光学标记。第二光学标记与向第一眼镜片施加的光学标记可以是相同的或不同的。第二光学标记的位置可以对应于或偏离第一光学标记相对于第一眼镜片的位置。例如,第二光学标记可以施加在第二眼镜片的、使得两个光学标记之间关于眼镜架的中心轴线和/或中心点建立对称性的位置处。这样带来的优点是,安装在眼镜架中的两个眼镜片可以在单次过程中各自设置上一个或多个光学标记。
根据可选实施例,向安装在眼镜架中的第二眼镜片施加第二光学标记包括:基于眼镜架确定第二光学标记在第二眼镜片处的预期位置,并将眼镜架和打标器具的相对位置调整成使得打标器具的致动轴线在第二光学标记的预期位置处与第二眼镜片相交。根据此可选实施例的该方法进一步包括通过使用打标器具向第二眼镜片的第二光学标记的预期位置处施加第二光学标记。换句话说,该方法可以包括将眼镜架和/或打标器具重新定位成使得打标器具的致动轴线从第一眼镜片转移至第二眼镜片、即致动轴线与第二眼镜片相交。确定第二光学标记的预期位置的过程于是可以与应用于确定预期位置并施加第一光学标记的相应过程类似或相同。此替代性实施例提供的优点是,可以以精确且可靠的方式向第二眼镜片施加第二光学标记。
可选地,该方法进一步包括确定以下参数中的一个或多个:眼镜架的中心轴线、以及眼镜架的中心点。这些参数表征眼镜架,并且可以用于相对于整个眼镜架手动地或自动地定向。这些参数可以特别有益于确定第二光学标记的预期位置。因此,根据可选实施例,确定第二光学标记在第二眼镜片处的预期位置可以是基于第一光学标记在第一眼镜片处的实际和/或预期位置以及所述一个或多个确定的参数。这可以有利于根据第一光学标记的位置手动地和/或自动地调整第二光学标记的位置。特别地,这可以有利于关于眼镜架的中心线建立第一光学标记和第二光学标记的对称性。
根据可选实施例,施加光学标记包括以下施加步骤中的一个或多个:在眼镜片中激光雕刻出光学标记的至少一部分;在眼镜片中机械雕刻出光学标记的至少一部分;在眼镜片上印刷出光学标记的至少一部分。激光雕刻可以使用连续波和/或脉冲激光源来进行。例如,可以使用飞秒激光源。激光雕刻可以包括局部烧灼眼镜片的一个或多个层,特别是在眼镜片的前表面处的一个或多个层。例如,激光雕刻可以包括局部烧灼施加到眼镜片的前表面的抗反射涂层的至少一部分。激光雕刻出光学标记可以可选地被执行成使得眼镜片的在经烧灼的抗反射涂层下方的层或基材保持不变。这加上必要的变更而适用于机械雕刻出光学标记。向眼镜片印刷光学标记或其至少一部分可以包括向眼镜片上局部施加印刷颜料。所施加的印刷颜料可以局部改变眼镜片的透明度和/或反射率,因此可以与眼镜片的周围部分区分开来。所印刷的光学标记可以具有一种或若干种颜色。根据可选实施例,光学标记可以包括至少一个雕刻到眼镜片上的部分以及印刷到眼镜片的第二部分。
需要强调的是,向眼镜片施加光学标记可以是对光学标记的面向打标器具的表面执行的。此表面可以是相应眼镜片的前表面或后表面。可以通过向打标装置中的眼镜架提供相应取向来选择眼镜片的哪个表面面向打标器具。当使用激光雕刻施加光学标记时,光学标记可以替代性地或附加地向眼镜片的背朝安装器具的表面施加。这可以通过调整雕刻激光在眼镜片的背朝安装器具的表面处的焦点位置来实现。
打标装置进一步包括图像捕获单元,该图像捕获单元用于拍摄眼镜架的包围眼镜片的至少一部分的图像。图像捕获单元可以包括相机(比如数码相机)、或由相机组成。可以由图像捕获单元对眼镜架进行成像和记录。然后可以评估图像捕获单元所拍摄的图像以识别眼镜架和/或安装在眼镜架中的一个或多个眼镜片、和/或以确定要向一个或多个眼镜片施加的一个或多个光学标记的预期位置。图像捕获单元所拍摄的图像可以覆盖整个眼镜架、或仅覆盖眼镜架的一部分。根据可选实施例,图像捕获单元仅拍摄眼镜架的这样一部分,该部分包围一个眼镜片和可选地眼镜架的、该眼镜架的中心线和/或中心点所处的区域。为了捕获到图像,可以改变眼镜架相对于图像捕获系统和可选地打标器具的相对位置。例如,眼镜架可以相对于图像捕获单元移动,和/或反之亦然。根据另一可选实施例,图像捕获单元可以适于捕获整个眼镜架的图像、或至少捕获眼镜架的包围安装在眼镜架中的两个眼镜片的那些部分的图像。这可以使得眼镜架与图像捕获单元之间不再需要进行相对移动。
根据可选实施例,控制单元被配置成基于图像捕获单元所拍摄的、眼镜架的至少一部分的图像自动地确定光学标记在眼镜片处的预期位置。换句话说,图像捕获单元所拍摄的图像会提供给控制单元,该控制单元然后可以基于所提供的图像确定光学标记在眼镜片处的预期位置。这可以由控制单元以自动方式执行。然而,根据另一可选实施例,图像可以例如经由显示单元向操作者显示,以手动地确定光学标记的预期位置。
根据可选实施例,该打标装置包括对准光源,该对准光源用于发射对准光束以调整眼镜架和打标器具的相对位置和可选地相对取向。例如,对准光束的至少一部分的、从眼镜片的面向对准光源的表面的反射可以用于对准目的。例如,反射在眼镜片处的位置可以指示致动轴线与眼镜片相交的位置。替代性地或附加地,对准光束从眼镜片反射的方向可以用于确定和/或调整眼镜片的面向对准光源的表面的取向。根据可选实施例,调整眼镜片的取向可以包括将眼镜片调整成使得对准光束的反射与入射对准光束重叠。由此,可以实现,光学标记在眼镜片处的预期位置的表面法线与对准光源的光轴(该光轴可以与致动轴线相同)重叠。
打标器具是或包括用于向眼镜片施加标记的装置。打标器具可以被视为打标致动器。术语“打标致动器”和“打标器具”可以在整个披露内容中作为同义词使用。打标器具可以包括用于向眼镜片施加标记的机械和/或非机械装置。根据可选实施例,打标器具包括以下元件中的至少一个:用于激光雕刻的激光器、用于机械雕刻的机械致动器、印刷机单元。这为打标装置提供了通过激光雕刻、机械雕刻和/或印刷来施加一个或多个光学标记的功能。
根据可选实施例,基于眼镜架确定第二光学标记在第二眼镜片处的预期位置的步骤包括:拍摄第一眼镜片的包括第一光学标记在第一眼镜片处的预期和/或实际位置的至少一部分和眼镜架的围绕第一眼镜片的至少一部分的图像、并使用该图像来确定第二光学标记的预期位置。换句话说,可以拍摄第一眼镜片和周围的眼镜架或其部分的图像,使得可以相对于眼镜架确定第一光学标记在第一眼镜片处的位置。然后使用这种取得的有关第一光学标记的位置的信息来相对于眼镜架确定第二光学标记在第二眼镜片处的预期位置。这允许确保第一光学标记和第二光学标记相对于眼镜架以对称和/或等同的方式定位。这种方法可以例如包括提供第一光学标记的所拍摄到的图像的镜像图像并使用该镜像图像来确定第二光学标记的预期位置。例如,眼镜架的在镜像图像中包括的部分可以与眼镜架的围绕第二眼镜片的对应部分至少部分地虚拟重叠。第二光学标记相对于围绕第二眼镜片的光谱架的预期位置然后可以参考眼镜架在镜像图像中的虚拟表示被确定为对应于第一光学标记的虚拟位置。
本领域技术人员应当理解,上述特征以及以下描述和附图中的特征不仅在明确披露的实施例和组合中披露,而且其他技术上可行的组合以及孤立的特征被本发明的披露内容包括。在下文中,参考用于说明本发明而不将本发明限制于所描述的实施例的附图描述了本发明的若干个实施例和本发明的具体示例。
下面将参考附图说明另外的可选实施例。附图示出:
图1:根据可选实施例的用于向安装在眼镜架中的眼镜片施加光学标记的打标装置。
图2:用于确定光学标记相对于安装在眼镜架中的眼镜片的预期位置的若干个维度和参数。
图3A和图3B:用于相对于眼镜架确定光学标记在眼镜片处的预期位置的步骤的示例性图示。
在附图中,相同的附图标记用于不同附图中的对应或相似特征。
图1以剖视图示意性地描绘了根据可选实施例的用于向安装在眼镜架14中的眼镜片12施加光学标记的打标装置10。打标装置10包括支撑元件16,该支撑元件用于将眼镜架14接纳并支撑在打标装置10中,其中,眼镜架已经安装有一个或多个眼镜片12。支撑元件16适于相对于打标装置10调整眼镜架14的位置和取向。根据所呈现的实施例,支撑元件16能够在(如箭头100所指示的)所有三个空间维度上调整眼镜架14的位置,并且能够围绕这些空间维度的(如箭头102所指示的)所有三个轴线经由旋转移动相对于打标装置10调整取向。然而,根据其他实施例,支撑元件16可以只能够沿着一个或两个维度和/或围绕这些空间维度的一个或两个轴线进行调整。
打标装置10进一步包括打标器具18,该打标器具用于向眼镜片12施加光学标记。打标器具18沿着致动轴线104作用于眼镜片12上,该致动轴线可以通过一个或多个光学元件折叠和/或偏转。根据所呈现的实施例,致动轴线104笔直地朝向眼镜片12延伸。根据所呈现的实施例,反射镜20出于对准目的而布置在打标器具18与眼镜架14之间,在完成对准过程之后,可以将该反射镜从致动轴线104移除,以免阻挡打标器具18。打标器具18被适配为激光雕刻装置,该激光雕刻装置发射激光束以在眼镜片中雕刻出光学标记。打标器具18可以例如包括用于提供激光雕刻光束的脉冲激光源。激光雕刻光束可以聚焦到眼镜片12。
其他实施例可以使用印刷机元件作为打标器具18以在眼镜片12上印刷出光学标记。这样的实施例可能需要笔直而不偏转的致动轴线104来确保印刷颜料到达眼镜片12处。
打标装置10进一步包括对准光源22,该对准光源用于发射对准光束106。对准光束106朝向反射镜20传播,并且在从反射镜20反射之后,经反射而平行于致动轴线104传播。根据所呈现的实施例的对准光源22是围绕图像捕获单元24布置的环形光源。这允许提供对准光源22所发射的对准光束106并沿着图像捕获轴线108彼此同中心地且(在从反射镜20反射之后)与致动轴线104同中心地捕获眼镜片12的图像。例如,对准光源22可以包括围绕致动轴线104呈环形布置的若干个LED。对准光源22所发射的对准光束106可以成像到眼镜片12。
此外,图像捕获单元24布置在打标装置10中,使得所插入的眼镜架14完全地或部分地布置在图像捕获单元24的视场中。根据所呈现的实施例,反射镜20布置在图像捕获装置24与眼镜架14之间。在完成使用对准光源22和图像捕获单元24进行的对准过程之后,可以将反射镜20重新布置或移除,以免与致动轴线104相交。例如,图像捕获单元24单元可以是数码相机、或包括数码相机。
另外,打标装置10包括控制单元26。所述控制单元26被配置成基于眼镜架14确定要向眼镜片12施加的光学标记的预期位置。此确定是基于图像捕获单元24所拍摄的(多个)图像执行的,该(这些)图像会提供给控制单元26。确定预期位置可以由控制单元根据预定指令以自动方式执行,或者可以由操作者来执行。至少在后一种情况下,图像捕获单元24所拍摄的图像可以经由显示单元28向操作者显示以便确定预期位置。用于确定光学标记在眼镜片12处的预期位置的预定指令可以被提供为光学标记相对于眼镜架14或眼镜架14的可辨认部分的相对位置或位置范围。例如,预定指令可以限定与眼镜架14的特定拐角和/或侧部和/或上部相距的某个距离。此外,可以确定光学标记相对于眼镜片12和/或眼镜架14的预期取向。例如,眼镜架14的上侧、和/或支撑元件16的、眼镜架14的上侧置于其上的表面可以用作取向参考,光学标记以平行方式或在预定角度下定向至该取向参考。
控制单元26进一步被配置成控制支撑元件16将眼镜架14布置成使得打标器具18的致动轴线104在光学标记的预期位置处与眼镜片12相交。对准光束和其从眼镜片12的反射可以用于定向。控制支撑元件16可以由控制单元26自动地执行,和/或可以由操作者手动地执行。打标装置10可以具有命令输入装置,比如控制旋钮和/或控制杆,从而允许操作者手动地控制支撑元件16。打标装置10可以被配置成自动和手动结合地确定光学标记的预期位置。例如,控制单元26可以基于和参考眼镜架14自动地确定光学标记的预期位置,并且控制支撑元件16将眼镜架置于致动轴线104与光学标记在眼镜片12处的预期位置相交的位置和可选地取向。打标装置10然后可以向操作者建议光学标记的自动地确定出的预期位置,该操作者可以确认施加光学标记的预期位置、和/或可以对所建议的预期位置执行精细调整、或者可以放弃所建议的预期位置并手动地确定预期位置。
当设置好和/或确认预期位置时,打标器具18可以向眼镜片12的预期位置处施加光学标记。根据所呈现的实施例,激光雕刻光束被发射并聚焦到预期位置以在眼镜片中雕刻出光学标记。可选地,打标装置10可以被配置成在向眼镜片12施加光学标记之前自动地移除反射镜20。
之后,该过程可以继续在另一预期位置处向同一眼镜片施加另一标记。替代性地或附加地,打标装置可以将眼镜架14重新布置到不同的位置并确定第二光学标记在安装在眼镜架中的第二眼镜片处的预期位置,该第二光学标记要施加到该预期位置。例如,眼镜架14的中心轴线可以已经由控制单元26自动地确定出,并且可以用于确定第二光学标记在第二眼镜片12处的预期位置。例如,控制单元26可以被配置成使用支撑元件16使眼镜架14移动所施加的第一光学标记的位置与眼镜架14的中心轴线相距的所确定的水平距离的两倍。这可能致使致动轴线104位于或接近第二光学标记的预期位置,当在眼镜架14的中心轴线处镜像时,可以将该第二光学标记施加在与第一光学标记的位置对称的预期位置处。可选地,用于基于眼镜架14确定第二光学标记的预期位置并施加第二光学标记的过程可以与先前施加第一光学标记类似地或相同地执行。出于此目的,可以自动地重新插入反射镜20以反射对准光束106并使图像捕获轴线108偏转。
图2示例性地指示了用于确定光学标记30相对于安装在眼镜架14中的眼镜片12的预期位置的若干个维数和参数。图2以示意图示出了具有两个眼镜片12的眼镜架14,这两个眼镜片安装在眼镜架14中。光学标记30分别施加到各个眼镜片12,该光学标记表示眼镜片12的制造商的徽标。眼镜架14被布置成其上侧平放到支撑元件16的上表面16a上。因此,上表面16可以用作指示眼镜架14的上边缘的参考位置。
如在图2中可以看出的,指示了眼镜架14的中心轴线1000,该中心轴线垂直于眼镜架14的上边缘在眼镜架14的鼻托32之间延伸。此外,指示了眼镜片12之一的方框尺寸1002以及相应中心点1004,该相应中心点可以从方框尺寸1002取得。另外,可以从方框尺寸1002取得对角线1006,从而允许限定眼镜片14相对于眼镜架14的拐角。
用于基于眼镜架确定光学标记30的预期位置的指令可以包括设置光学标记30的中心或边缘与方框尺寸的边线和/或底线和/或上线相距的距离。例如,指令可以限定光学标记与边线相距的距离1008、和/或光学标记与上线相距的距离1010。例如,距离1008和1010可以被设置为4mm,以相对于眼镜架14确定光学标记30在眼镜片处的预期位置。
图3A和图3B示例性地展示了用于相对于眼镜架14确定光学标记30在眼镜片12处的预期位置的步骤。所呈现的图像是图像捕获单元24所拍摄的图像,如参考图1所讨论的。为了自动地和/或手动地确定光学标记30的预期位置,可以将虚拟指示符34与所拍摄的图像一起显示(图3A),该虚拟指示符呈现为细圆线。虚拟指示符34的中心可以对应于致动轴线104与眼镜片12的相交点。另外,可以显示光学标记30的虚拟表示,以可视化置于当前选择的预期位置处的光学标记30。控制单元和/或操作者然后可以控制支撑元件16改变眼镜架14的位置并由此调整光学标记30的预期位置以满足预定条件和/或指令。可以定期或永久更新图像捕获单元24所拍摄的图像,以允许在使眼镜架14相对于图像捕获单元24和致动轴线104移动时对改变进行跟踪。因此,图3A中所呈现的图像对应于以下项的叠加图:所拍摄的图像、虚拟指示符34、和要施加的光学标记30的虚拟表示。
当设置好光学标记30的预期位置时,打标装置10可以自动地调整眼镜片12相对于致动轴线104的取向、或辅助操作者执行此任务。根据此实施例,眼镜片12的前表面的定向方式要使得在致动轴线104与眼镜片12的前表面的相交处的表面法线与致动轴线104重叠。换句话说,将眼镜架14调整成使得致动轴线104与眼镜片12的前表面在它们的相交处是垂直的。为了实现这种取向对准,使用对准光束106,在图像中可以看出这些对准光束从眼镜片12的前表面的反射。这个由点组成的圆圈是由对准光源22发射的。可以通过以下实现最佳取向:调整眼镜架14的取向,直到对准光束106的反射与虚拟指示符34重叠为止。这可以对应于眼镜片12的如下取向:在该取向上,对准光束106的反射与入射对准光束是同中心的,当对准光束106垂直于眼镜片12的前表面时,情况正是如此。因此,通过确保对准光束106沿着致动轴线104传播,可以实现合适的对准。
根据可选实施例,方法可以进一步包括调整打标器具18与光学标记30的预期位置之间的距离。当使用聚焦激光雕刻光束时,这点可能特别重要,这是因为当光学标记30在眼镜片12处的预期位置位于焦深之内时,激光雕刻可能效果最好,该焦深的范围可以仅为几毫米。调整此距离可以例如通过使用机械间隔件和/或机械测隙规(未示出)来控制。这可以允许在眼镜片与所述机械间隔件和/或机械测隙规接触时确定眼镜片12与打标器具18相距合适的距离。
附图标记清单
10 打标装置
12 眼镜片
14 眼镜架
16 支撑元件
18 打标器具
20 反射镜
22 对准光源
24 图像捕获单元
26 控制单元
28 显示单元
30 光学标记
32 鼻托
34 虚拟指示符
100 指示空间维度上的可调整性的箭头
102 指示旋转可调整性的箭头
104 致动轴线
106 对准光束
108 图像捕获轴线
1000 眼镜架的中心轴线
1002 眼镜片的方框尺寸
1004 眼镜片的中心点
1006 方框尺寸的对角线
1008 光学标记与方框尺寸的边线之间的距离
1010 光学标记与方框尺寸的上线之间的距离

Claims (14)

1.一种用于向安装在眼镜架(14)中的眼镜片(12)施加光学标记(30)的方法,该方法包括:
-基于该眼镜架(14)确定该光学标记(30)在该眼镜片(12)处的预期位置,包括拍摄该眼镜架(14)的至少一部分的图像;
-将该眼镜架(14)布置在具有打标器具(18)的打标装置(10)中并将该眼镜架(14)和该打标器具(18)的相对位置调整成使得该打标器具(18)的致动轴线(104)在该光学标记(30)的预期位置处与该眼镜片(12)相交;以及
-通过使用该打标器具(18)向该眼镜片(12)的该预期位置处施加该光学标记(30)。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在向该眼镜片(12)施加该光学标记(30)之前,将该眼镜片(12)和该打标器具(18)的相对取向调整成使得该眼镜片(12)在该光学标记(30)的预期位置处的表面法线与该打标器具(18)的致动轴线(104)重叠。
3.根据权利要求1和2所述的方法,进一步包括在向该眼镜片(12)施加该光学标记(30)之前,将该眼镜架(14)和该打标器具(18)相对于彼此定位成使得该光学标记(30)的预期位置和该打标器具(18)被布置成沿着该致动轴线(104)彼此相距预定距离。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,基于该眼镜架(14)确定该光学标记(30)的预期位置包括基于该图像确定以下参数中的一个或多个:该眼镜架(14)的包围所安装的眼镜片(12)的方框尺寸(1002);安装在该眼镜架(14)中的该眼镜片(12)的中心点(1004)。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,确定该光学标记(30)的预期位置是基于该眼镜架(14)的至少一部分的图像以及可选地基于以下参数中的一个或多个自动地执行的:该眼镜架(14)的包围所安装的眼镜片(12)的方框尺寸(1002);安装在该眼镜架(14)中的该眼镜片(12)的中心点。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括向安装在该眼镜架(14)中的第二眼镜片(12)施加第二光学标记(30)。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,向安装在该眼镜架(14)中的该第二眼镜片(12)施加该第二光学标记(30)包括:
--基于该眼镜架(14)确定该第二光学标记(30)在该第二眼镜片(12)处的预期位置;
-将该眼镜架(14)和该打标器具(18)的相对位置调整成使得该打标器具(18)的致动轴线(104)在该第二光学标记(30)的预期位置处与该第二眼镜片(12)相交;以及
-通过使用该打标器具(18)向该第二眼镜片(12)的、该第二光学标记(30)的预期位置处施加该第二光学标记(30)。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,该方法进一步包括确定以下参数中的一个或多个:该眼镜架(14)的中心轴线(1000)、以及该眼镜架的中心点;
并且其中,确定该第二光学标记(30)在该第二眼镜片(12)处的预期位置是基于该第一光学标记(30)在该第一眼镜片(12)处的位置以及所述一个或多个所确定的参数。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,基于该眼镜架(14)确定该第二光学标记(30)在该第二眼镜片(12)处的预期位置包括:拍摄该第一眼镜片(12)的包括该第一光学标记(30)的预期位置的至少一部分和该眼镜架(14)的围绕该第一眼镜片(12)的至少一部分的图像、并使用该图像来确定该第二光学标记(30)的预期位置。
10.一种眼镜架(14)作为要向安装在该眼镜架(14)中的眼镜片(12)施加的光学标记(30)的定位参考的用途,其中,基于该眼镜架(14)确定该光学标记(30)在该眼镜片(12)处的预期位置,包括拍摄该眼镜架(14)的至少一部分的图像。
11.一种用于向安装在眼镜架(14)中的眼镜片(12)施加光学标记(30)的打标装置(10),该打标装置(10)包括:
-支撑元件(16),该支撑元件用于将该眼镜架(14)可调整地布置在该打标装置(10)中;
-图像捕获单元(24),该图像捕获单元用于拍摄该眼镜架(14)的包围该眼镜片(12)的至少一部分的图像;
-打标器具(18),该打标器具用于在与该打标器具(18)的致动轴线(104)相交的位置处向该眼镜片(12)施加该光学标记(30);以及
-控制单元(26),该控制单元用于基于该眼镜架(14)确定该光学标记(30)在该眼镜片(12)处的预期位置并且用于控制该支撑元件(16)将该眼镜架(14)布置成使得该打标器具(18)的致动轴线(104)在该光学标记(30)的预期位置处与该眼镜片(12)相交。
12.根据权利要求11所述的打标装置(10),其中,该控制单元(26)被配置成基于该图像捕获单元(24)所拍摄的该眼镜架(14)的至少一部分的图像自动地确定该光学标记(30)在该眼镜片(12)处的预期位置。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的打标装置(10),进一步包括对准光源(22),该对准光源用于发射对准光束(106)以调整该眼镜架(14)和该打标器具(18)的相对位置和可选地相对取向。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的打标装置(10),其中,该打标器具(18)包括以下元件中的至少一个:用于激光雕刻的激光器、用于机械雕刻的机械器具、印刷机单元。
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