DE102004050483B4

DE102004050483B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer geschlossen Kurve auf einem Bildschirm einer Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer Brillenglasrandbearbeitungsmaschine sowie Verwendung derartiger Vorrichtung für die Darstellung

Info

Publication number: DE102004050483B4
Application number: DE200410050483
Authority: DE
Inventors: Peter Tepab; Tobias Schildt; Sebastian Beil
Original assignee: WECO Optik GmbH
Current assignee: WECO Optik GmbH
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2024-10-16
Also published as: DE102004050483A1

Abstract

Verfahren zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossene Kurve auf einem Bildschirm einer rechnergesteuerten Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit den Schritten:
– Ermitteln des dreidimensionalen Verlaufs in Form von x_i-, y_i-, z_i-Koordinaten oder von r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten und Eingeben in den Rechner, der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine;
– Darstellen des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i,-Koordinaten auf dem Bildschirm der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine;
– Vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder r_i (θ_i) in Richtung des Radius r_i im Rechner und Darstellen des Verlaufs z_i + r_i in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossenen Kurve auf einem Bildschirm einer Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer Brillenglasrandbearbeitungsmaschine, sowie die Verwendung derartiger Vorrichtungen für die Darstellung.
In der EP 0 576 268 A1 sind in 7 die Brillenglasöffnungen einer Brillenfassung in Draufsicht und in Seitenansicht auf einem Bildschirm dargestellt, woraus sich ein Eindruck von der Wölbung der Brillenfassung gewinnen lasst. Des Weiteren zeigen 11, 12 und 17 Bildschirmdarstellungen von für die vorerwähnte Brillenfassung bestimmten Brillengläsern in Seitenansicht, in abgewickelter Form und in einer perspektivischen Darstellung, voraus sich der Verlauf einer Facettte auf dem Umfang des für die Brillenfassung bestimmten Brillenglases, seiner Vorderflächenkante und seiner Rückflächenkante ersehen lässt. Die Darstellung der Brillengläser ergibt sich aus einer Berechnung der entsprechenden Kurven aus den optometrischen Daten des Brillenglases und des Brillenträgers sowie dem dreidimensionalen Verlauf der Facettennut der Brillenfassung mittels eines geeigneten Algorithmus und erlaubt es, am Facettenverlauf Änderungen vorzunehmen, um ein genaues Einpasses des Brillenglases in die Brillenfassung und ein ansprechendes Aussehen der Brille zu gewährleisten.
Für die vorerwähnten Bildschirmdarstellungen ist ein großer Rechneraufwand erforderlich, ohne dass diese Darstellung in sinnfälliger Weise Aufschluss darüber gibt, ob die ausgewählte Brillenfassung einen Defekt aufweist und/oder ob die dafür bestimmten Brillengläser in die ausgewählte Brillenfassung passen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zum Einpassen von Brillengläsern in Brillenfassungen eine zweidimensionale Darstellung des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder Rückflächenkante eines Brillenglases, als geschlossenen Kurve auf einem Bildschirm einer rechnergesteuerten Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine zu erzeugen, aus der sich eine sinnfällige Darstellung des dreidimensionalen Verlaufs ergibt, die es auf einfache Weise gestattet, festzustellen, ob die Brillenfassung einen Defekt aufweist, und/oder ob die dafür bestimmten Brillengläser für diese Brillenfassung geeignet sind, wobei die Darstellung einen verminderten Rechneraufwand erfordern soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen:

– Ermitteln des dreidimensionalen Verlaufs der Kurven in Form von
y_i-, z_i-Koordinaten oder r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten und Eingeben in den Rechner der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine;
– Darstellen des zweidimensionalen Verlaufs mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i-Koordinaten auf dem Bildschirm der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine;
– Vektorielle Addition der zi-Koordinaten zum Radius r_i (_xi, y_i) oder r_i (θ_i,) in Richtung des Radius r_i im Rechner und
– Darstellen des Verlaufs r_i + z_i in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm.

Je stärker die Brillenfassung gebogen ist, desto größer sind die z_i-Koordinaten, bezogen auf eine an die Vorderfläche der Brillenfassung angelegte Ursprungsebene, die durch Umklappen um 90° in Richtung r_i und vektionelle Addition dazu den Verlauf der dritten Dimension ergeben, so dass in den überlagerten Kurven der Unterschied zwischen beiden Kurven ein Maß für die Durchbiegung an jeder Stelle der Kurven ist. Ein nach außen gegenüber dem Bild der Facettennut vergrößerter Verlauf von r_i + z_i deutet auf eine Durchbiegung zum Brillenträger hin, während ein gegenüber dem zweidimensionalen Verlauf der Facettennut nach innen gerichteter Verlauf der Kurve r_i + z_i auf eine Durchwölbung nach außen hindeutet, die normalerweise bei Brillenfassungen nicht gegeben ist. Zeigt sich eine starke Abweichung nach innen, insbesondere wenn sie unstetig verläuft, weist dies eindeutig entweder auf eine fehlerhafte Messung oder auf eine defekte Brillenfassung hin, die an dieser Stelle beispielsweise einen Knick aufweisen kann, was insbesondere bei Brillenfassungen aus Metall durch unsachgemäße Handhabung leicht eintreten kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung lassen sich der dreidimensionale Verlauf der Facettennut einer Brillenglasöffnung und der zwei- oder dreidimensionale Verlauf der Facette auf dem für die Brillenfassung bestimmten Brillenglas überlagert auf dem Bildschirm darstellen. Aus den Abweichungen dieser überlagerten Darstellungen lässt sich erkennen, wo und in welchem Maße die Brillenfassung verformt werden muss, um sie an die dafür bestimmten Brillengläser anzupassen.
Die Koordinaten der Facettennut einer Brillenfassung lassen sich beispielsweise mittels einer Brillenfassungsabtastvorrichtung ermitteln, können aber auch aus einem Datenspeicher übernommen werden, wenn der Hersteller der Brillenfassung mit der Brillenfassung die entsprechenden, gespeicherten Daten liefert.
Die Koordinaten des Brillenglases lassen sich ebenfalls mittels einer Brillenglasabtastvorrichtung ermitteln, können jedoch auch mittels eines geeigneten Algorithmus aus den optometrischen Daten des Brillenglases und des Brillenträgers sowie den Werten für den dreidimensionalen Verlauf der Facettennut berechnet und auf dem Bildschirm dargestellt werden.
Die Bildschirmdarstellung kann entweder auf einem Bildschirm einer Brillenfassungsabtastvorrichtung oder dem Bildschirm einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine erfolgen.
Zur Lösung der Aufgabe wird des weiteren die Verwendung einer rechnergesteuerten Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit Bildschirm zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorderseite oder der Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächekante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossenen Kurve auf dem Bildschirm vorgeschlagen, wobei die zweidimensionale Darstellung des dreidimensionalen Verlaufs in der Weise erfolgt, dass der dreidimensionale Verlauf in Form
y_i-, z_i-Koordinaten oder von r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten ermittelt und in den Rechner der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine eingegeben wird, eine Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm mittels der
y_i- Koordinaten oder der r_i-, θ_i-Koordinaten auf dem Bildschirm erfolgt, im Rechner einer vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder der r_i (θ_i,) in Richtung des Radius r_i durchgeführt wird und der Verlauf z_i + r_i in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm dargestellt wird.
Die Aufgabe wird ferner durch eine rechnergesteuerte Brillenfassungsabtastvorrichtung oder rechnergesteuerte Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit einem Rechner und einem Bildschirm zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossene Kurve gelöst, indem der dreidimensionale Verlauf in Form von x_i-, y_i-, z_i-Koordinaten oder von r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten ermitteln und in den Rechner eingegeben wird, der zweidimensionale Verlauf auf dem Bildschirm mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i-Koordinaten dargestellt wird, im Rechner eine vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder r_i (θ_i) in Richtung des Radius r_i durchgeführt wird und der Verlauf z_i + r_i auf dem Bildschirm in Überlagerung zur Darstellung des dreidimensionalen Verlaufs dargestellt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Bildschirms und darauf des Verlaufs einer zweidimensionalen Facettennut und dazu überlagert des um den räumlichen Anteil ri vergrößerten Verlaufs;
2 eine Darstellung wie in 1 mit Darstellung eines Fehlers im Verlauf der Facettennut und
3 eine Darstellung entsprechend 1 mit einer überlagerten Darstellung des Verlaufs einer Facette eines für die Brillenfassung bestimmten Brillenglases.
Wird eine Facettennnut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung mit einer Vorrichtung wie sie in der DE 101 35 649 A1 derselben Anmelderin beschrieben ist, abgetastet, indem die Werte r_i-, (θ_i) und z_i (θ_i) aufgenommen werden, lässt sich die Facettennutkurve auf einem Bildschirm einer in der DE 198 04 542 A1 derselben Anmelderin beschriebenen, rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine darstellen.
Gemäß 1 weist ein Bildschirm 1 ein x-y-Achsenkreuz 2 auf, in dessen Nullpunkt der geometrische Mittelpunkt der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung gelegt wird.
Eine zweidimensionale Darstellung der Facettennut 3 wird aus den Koordinaten r_i, ϑ_i gebildet, indem der Endpunkt jedes Radius 6 vom Nullpunkt ausgehend für jeden Wert ϑ_i des Winkels 6 sichtbar gemacht wird. Dieser Facettennut 3 überlagert ist eine um den Wert z_i vergrößerte Kurve 4 gestrichelt dargestellt, die mit dem Vectorradius 7 = r_i + z_i gebildet ist. Anhand dieser Darstellung ist augenfällig erkennbar, dass die größte Durchbiegung in Richtung der X-Achse liegt, während in Richtung der Y-Achse praktisch keine Durchbiegung vorliegt.
In 2 ist eine Unstetigkeit 8 mit einem negativen z_i in Richtung des negativen Teils der Y-Achse dargestellt, die entweder auf einem Messfehler beruhen kann oder auf eine defekte Brillenfassung hinweist. Insbesondere Brillenfassungen aus Metall können durch eine unsachgemäße Handhabung oder auf Grund anderer Ursachen verbogen sein oder einen Knick aufweisen, was in der in 2 dargestellten Weise erkennbar ist. Der Augenoptiker wird auf Grund dieses Bildes die Messung wiederholen und/oder die Brillenfassung auf Fehler untersuchen.
Der Rechner der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine gemäß der DE 198 045 424 A1 ist in der Lage, aus den eingegebenen Daten der ausgewählten Brillenfassung und der optometrischen Daten der dafür bestimmten Brillengläser einschließlich der Daten des Brillenträgers einen in 3 strichpunktiert dargestellten Verlauf 9 einer Facette auf dem Brillenglas zu berechnen und ebenfalls auf dem Bildschirm 1 darzustellen. Wenn die rechnerisch ermittelten Umfänge der Kurve 4 und der Kurve 9 übereinstimmen, was sich aus einer Anzeige durch den Rechner ergibt, weiß der Brillenoptiker, dass er die Brillenfassung etwas verformen muss, indem er sie in Richtung der Y-Achse zusammendrückt, damit das Brillenglas ohne Nacharbeiten passend eingesetzt werden kann.
Stimmen die Umfänge nicht überein, kann der Brillenoptiker Korrekturwerte für den Verlauf 9 der Facette in die Brillenglasrandbearbeitungsmaschine eingeben, um ein passendes Brillenglas herauszubekommen.
Da aus ästhetischen Gründen in der Regel angestrebt wird, dass die Vorderflächenkante des Brillenglases einen konstanten Abstand zur Vorderseite des Randes der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung aufweist, ist es auch möglich, den Verlauf dieser Vorderseite und überlagert dazu den Verlauf der Vorderflächenkante des Brillenglases auf dem Bildschirm 1 darzustellen. Wenn auf dem gesamten Umfang überall im Wesentlichen der gleiche Abstand erscheint, ist eine ästhetisch ansprechende Einpassung des Brillenglases möglich. Auch in diesem Fall lässt sich dieser Zustand durch eine geeignete Verformung der Brillenfassung erreichen. Hierbei ist wichtig, dass sowohl für die dreidimensionale Darstellung der Brillenfassung als auch des Brillenglases dieselbe Ursprungsebene für die z_i-Werte gewählt wird.
Aus den überlagerten Darstellungen und dem daraus ersichtlichen maximalen Unterschiede ist für den Brillenoptiker eine Beurteilung möglich, ob die ausgewählte Brillenfassung die erforderliche Verformung zulässt.
Die Koordinaten der Brillenglasöffnungen einer Brillenfassung lassen sich auch auf andere Weise als mittels der in der DE 101 35 649 A1 beschriebenen Brillenfassungsabtastvorrichtung in den Rechner der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine gemäß der DE 198 04 542 A1 eingeben, beispielsweise durch Einlesen der Daten von einem Datenspeicher, der zusammen mit der Brillenfassung von dem Brillenfassungshersteller geliefert oder auf Abruf online zur Verfügung gestellt wird.
Ebenso ist es möglich, ein Rohglas oder ein bereits formbearbeitetes Brillenglas mittels einer Brillenglasabtastvorrichtung abzutasten, um die für die Darstellung der Kurve erforderlichen Daten zu ermitteln.
Werden die Brillenfassungsdaten in den Rechner der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine gemäß DE 198 04 542 A1 eingelesen, lassen sich zwar keine Fehler an der tatsächlich vorliegenden Brillenfassung feststellen, jedoch ist ein Vergleich mit den dafür bestimmten, individuellen Brillengläsern, entsprechend den optometrischen Daten, wie in 3 dargestellt möglich, und trägt zu einer rationellen Anpassung der individuellen Brillengläser an die ausgewählte Brillenfassung in augenfälliger Weise bei.

Claims

Verfahren zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossene Kurve auf einem Bildschirm einer rechnergesteuerten Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit den Schritten: – Ermitteln des dreidimensionalen Verlaufs in Form von x_i-, y_i-, z_i-Koordinaten oder von r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten und Eingeben in den Rechner, der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine; – Darstellen des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i,-Koordinaten auf dem Bildschirm der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine; – Vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder r_i (θ_i) in Richtung des Radius r_i im Rechner und Darstellen des Verlaufs z_i + r_i in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der dreidimensionale Verlauf der Facettennut in der Brillenglasöffnung und der zwei- oder dreidimensionale Verlauf der Facette auf dem dafür bestimmten Brillenglas überlagert auf dem Bildschirm dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der dreidimensionale Verlauf der Facettennut in einer Brillenfassung und/oder der Facette und/oder der Vorder- oder der Rückflächenkante auf dem dafür bestimmten Brillenglas mittels einer Brillenfassungs- oder Brillenglasabtastvorrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der dreidimensionale Verlauf der Facttennut in einer Brillenfassung und/oder der Facette und/oder der Vorder- oder der Rückflächenkante des dem dafür bestimmten Brillenglases aus einem Datenspeicher übernommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der dreidimensionale Verlauf der Facette und/oder der Vorder- oder der Rückflächenkante auf dem dafür bestimmten Brillenglas mittels eines geeigneten Algorithmus aus den optometrischen Daten des Brillenglases und des Brillenträgers sowie den Werten für den dreidimensionalen Verlauf der Facettennut berechnet und auf dem Bildschirm dargestellt werden.
Verwendung einer rechnergesteuerten Brillenfassungsabtastvorrichtung oder einer rechnergesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit Bildschirm zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorder- oder der Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossene Kurve auf dem Bildschirm, wobei die zweidimensionale Darstellung des dreidimensionalen Verlaufs in der Weise erfolgt, dass – der dreidimensionale Verlauf in Form von x_i-, y_i-, z_i,-Koordinaten oder von r_i-, θ_i-, z_i-Koordinaten ermittelt und in den Rechner der Brillenfassungsabtastvorrichtung oder der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine eingegeben wird, – eine Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i-Koordinaten auf dem Bildschirm erfolgt; – im Rechner eine vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder r_i (θ_i) in Richtung des Radius r_i durchgeführt wird und – der Verlauf z_i + r_i in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs auf dem Bildschirm dargestellt wird.
Rechnergesteuerte Brillenfassungsabtastvorrichtung oder rechnergesteuerte Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit einem Rechner und einem Bildschirm (1) zum zweidimensionalen Darstellen des dreidimensionalen Verlaufs einer Facettennut in einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Vorder- oder Rückseite eines Randes einer Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder der Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder der Vorderflächenkante oder der Rückflächenkante eines Brillenglases als geschlossene Kurve dadurch gekennzeichnet, dass – der dreidimensionale Verlauf in Form von x_i-, y_i-, z_i-Koordinaten oder von r_i-, θ_i, z_i-Koordinaten ermittelt und in den Rechner eingegeben wird, – der zweidimensionale Verlauf (3) auf dem Bildschirm (1) mittels der x_i-, y_i-Koordinaten oder der r_i-, θ_i,-Koordinaten dargestellt wird, – im Rechner eine vektorielle Addition der z_i-Koordinaten zum Radius r_i (x_i, y_i) oder r_i (θ_i) in Richtung des Radius r_i durchgeführt wird und – der Verlauf (4) z_i + r_i auf dem Bildschirm (1) in Überlagerung zur Darstellung des zweidimensionalen Verlaufs (3) dargestellt wird.