DE19646360A1

DE19646360A1 - Measurement principle for determining and marking selected parameters of spectacle lens

Info

Publication number: DE19646360A1
Application number: DE1996146360
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Med Kamppeter; Christoph Rohe
Original assignee: BKG MEDIZIN TECHNIK GmbH; HYPER TEC ELECTRONIC GmbH
Current assignee: BKG MEDIZIN TECHNIK GmbH; HYPER TEC ELECTRONIC GmbH
Priority date: 1996-11-09
Filing date: 1996-11-09
Publication date: 1998-05-14

Abstract

The measurement principle is based on the lens magnification. The test specimen is fixed at a defined distance from the CCD image objective. Through the action of the test specimen the principal planes are shifted. With spectacle lens having a positive action the image side planes shift to the left in the direction of the specimen. With spectacle lens having a negative action the shift is to the right in the direction of the sensor (the shift in the principal planes on the object side is the reverse). The stronger the effect of the test specimen the greater is the displacement. Through this displacement of the principal planes the object and image distances change which results in a change in the magnification of the optical system

Description

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß unter Hinzunahme einer kreisrunden Marke die Änderung desselben hinsichtlich der geometrischen Gestalt, der geometrischen Größe und der Lage mit einer CCD-Kamera erfaßt wird.The invention is characterized in that with the addition of a circular mark the change of the same in terms of the geometric Shape, the geometric size and the position recorded with a CCD camera becomes.

Eine Kamera erfaßt einen kreisrunden Punkt, dessen scheinbare Form durch Einschieben der zu bestimmenden Linse in den Strahlengang verändert wird. Der kreisrunde Punkt wird in Abhängigkeit der optischen Wirkung der Linse in Form, Größe und in der Lage verändert. Die Veränderungen des kreisrunden Punktes werden von einer digitalen Bildverarbeitungsanlage erfaßt und ausgewertet.A camera captures a circular point, the apparent shape of which Inserting the lens to be determined is changed in the beam path. Of the circular dot is shaped depending on the optical effect of the lens, Resized and able. The changes in the circular point are captured and evaluated by a digital image processing system.

Das Gerät ist in erster Linie für die Bestimmung des bildseitigen Scheitel brechwertes, sowie zur Markierung des optischen Zentrums sphärischer Linsen und der Achse bei zylindrischen Linsen gedacht. Dies ist besonders zur Bestimmung von Korrektionsgläsern wichtig, da erstens Linsen unterschiedlicher Brennweite identische Schnittweiten haben können und dadurch leicht austauschbar sind, und zweitens die korrekte Anzeichnung der Achse bei zylindrisch wirkenden Linsen Bedingung zur Korrektur der astigmatischen Fehlsichtigkeit ist.The device is primarily for determining the vertex on the image side refractive index, as well as for marking the optical center of spherical lenses and the axis for cylindrical lenses. This is especially for Determination of correction glasses important, firstly because lenses are different Focal length can have identical focal lengths and therefore easy are interchangeable, and secondly the correct marking of the axis cylindrical lenses condition for correction of astigmatic Is ametropia.

Klassische Scheitelbrechwertmeßgeräte bedienen sich einer Meßmarke, einer Zusatzlinse sowie einer Mechanik zur Verstellung der Meßmarke. Diese Meßmarke läßt sich im Zusammenspiel mit dem Prüfling scharf abbilden. Dadurch läßt sich die Wirkung des Prüflings ermitteln. Diese Art der subjektiven Bestimmung des Scheitelbrechwertes erfordert ein hohes Maß an Geschicklichkeit, sowie gute theoretische Kenntnisse auf dem Gebiet der Optik, da sonst vor allem bei astigmatisch wirkenden Korrektionsgläsern Fehlbestimmungen möglich sind.Classic apex power meters use one measuring mark, one Additional lens and a mechanism for adjusting the measuring mark. This The measuring mark can be depicted sharply in interaction with the test object. This enables the effect of the test object to be determined. This kind of subjective Determining the vertex refractive index requires a high degree of Skill, as well as good theoretical knowledge in the field of optics, otherwise, especially with astigmatic correction glasses Incorrect determinations are possible.

Der Markierungsprozeß bei klassischen Scheitelbrechwertmeßgeräten ist durch eine Anzeichnungsmechanik in dergestalt gelöst, daß eine klappbare Mechanik manuell durch den Bediener, nach manueller Ausrichtung der Korrektionslinse, bedient wird.The marking process in classic vertex refractive index devices is complete a marking mechanism solved in such a way that a foldable mechanism manually by the operator after manual adjustment of the correction lens, is operated.

Bei dem vorliegenden Gerät ist aufgrund des Meßprinzips keine mechanische Scharfstellung einer Meßmarke nötig, da die Prüflinse im Zusammenwirken mit dem Kameraobjektiv ein Bild erzeugt. Die Größe des Bild ist abhängig von der Wirkung der Prüflinse. Der Bediener ließt die Brillenglasparameter von dem Display ab.In the present device, due to the measuring principle, there is no mechanical Focusing of a measuring mark necessary because the test lens works in conjunction with creates an image of the camera lens. The size of the picture depends on the Effect of the test lens. The operator reads the lens parameters from that Display off.

Die zu prüfende Linse verformt den Strahlengang je nach Wirkung divergent oder konvergent. Weiterhin wird durch astigmatisch wirkende Korrektionsgläser die kreisrunde Meßmarke in ein ellipsenförmiges Gebilde umgewandelt. Auch ein Versatz aufgrund der prismatischen Wirkung eines Korrektionsglases durch entweder unrichtige Zentrierung desselben oder durch die spezielle Gestaltung der Linse kann bestimmt werden.The lens under test deforms the beam path divergently depending on the effect or convergent. Furthermore, through astigmatic correction glasses the circular measuring mark is converted into an elliptical structure. Also a Offset due to the prismatic effect of a corrective lens either incorrect centering of the same or due to the special design the lens can be determined.

Dabei ist die Rechnerleistung des Meßgerätes so ausgelegt, daß der Bediener beim Drehen der Linse die Achslage in Echtzeit übermittelt bekommt. Durch diese Auslegung entfallen unnötige Wartezeiten des Bedieners und der Meßvorgang wird beschleunigt.The computing power of the measuring device is designed so that the operator receives the axis position in real time when turning the lens. By this design eliminates unnecessary waiting times for the operator and the operator Measuring process is accelerated.

Weiterhin ist die Mechanik des vorliegenden Gerätes so ausgebildet, daß der Bediener den Zentriervorgang und den Achseinstellungsvorgang getrennt durchführen kann. Nachdem die Linse auf das optische Zentrum hin ausgerichtet ist, wird diese mit einer Festhaltemechanik in Ihrer Lage fixiert, so daß die anschließende Einstellung der Zylinderachse nicht die optische Zentrierung beeinflußt. Diese Entkopplung der Arbeitsgänge (Zentrierung des Brillenglases, Einstellung der Achse des Zylinders) erleichtert in erheblichen Maße die Einpassung des Brillenglases in die Brillenfassung und beugt dadurch der Fehleinpassung vor. Das Ergebnis ist eine höhere Einpaßgenauigkeit des Brillenglases.Furthermore, the mechanics of the present device is designed so that the Operator separate the centering process and the axis adjustment process can perform. After the lens is aligned with the optical center is, this is fixed in place with a holding mechanism, so that the subsequent adjustment of the cylinder axis not the optical centering influenced. This decoupling of the operations (centering of the lens, Setting the axis of the cylinder) greatly facilitates the Fitting the lens in the frame and thereby bends Mismatch before. The result is a higher fitting accuracy of the Eyeglass lenses.

Claims

1. Measuring principle:
The measuring principle is based on magnifying glass. The test specimen is fixed at a defined distance in front of the known CCD lens. The main levels shift due to the effect of the test object. In the case of spectacle lenses with a positive effect, the main plane on the image side shifts to the left towards the test specimen. In the case of spectacle lenses with a negative effect, the main plane on the image side shifts to the right in the direction of the sensor (main planes on the object side shift exactly the other way round). The stronger the effect of the test object, the greater the shift. This shift in the main planes changes the object and image widths, which changes the magnification of the optical system.

2. Arrangement of hardware for determining selected parameters (focal length on the image side) of a lens with

a) first means suitable for handling for photographing existing measuring mark geometries;
b) second means for receiving and storing the image photographed with the first means and for recognizing the measurement mark geometries (hardware);
c) third means for converting the measurement mark geometry data resulting from the second means into physical information / vertex power (software),
characterized in that the first means
a1. a camera, or a CCD camera is used, which is connected to the second means.
a2. a fully automatic implementation of the determination of the parameters from the start of the measurement to the output of the results is guaranteed.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that for Image digitization either the one integrated in the camera or one separate digitizing device in the downstream Microprocessor system is used.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the second An image processing system uses the signals from the camera evaluates, the data is archived and until the results are output via Display element processed.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the second A software is integrated that is capable of being carried out by the camera convert delivered signals into numerical data and manages without separate control by the user, whereby if necessary, the possibility of influencing the operator the program flow is given.

6. Arrangement of a device for determining the axis of a cylindrical lens (zero degree axis and cylinder axis) with

a) first of a suitable mechanism for moving to the axis to be marked;
b) second means for marking the axis position resulting from the first means,
characterized in that the first means
a1. a tripod which is rotatably supported by a ball bearing and which receives the spectacle lens or glasses, the counterpart (diaphragm) also being rotatably supported with the addition of a ball bearing, so that the optical center is not misaligned when the test specimen is rotated.
a2. no further control element is necessary to carry out the rotation of the clamped spectacle lens.