FR3013486A1

FR3013486A1 - Dispositif d'acquisition et de mesure de donnees geometriques d'au moins un motif associe a un verre et procede associe

Info

Publication number: FR3013486A1
Application number: FR1361422A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Videcoq
Original assignee: Luneau Technology Operations SAS
Current assignee: Luneau Technology Operations SAS
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-22
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: KR20150058051A; US9726478B2; KR102380383B1; US20150138350A1; FR3013486B1

Abstract

Ce dispositif (2) d'acquisition et de mesure de données géométriques d'au moins un motif associé à un verre (8) de monture de lunette, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques semblables au verre (8) ou complémentaires comprend : - un support (6) adapté pour porter le verre (8) ; - des moyens d'éclairage (10) de ce support (6) ; - un système vidéo (12) de capture d'images orienté vers le support (6) et adapté pour capturer au moins deux images du contour du verre (8) posé sur le support (6) ; et - des moyens d'analyse et de traitement de signal (14) recevant en entrée chaque image capturée par le système vidéo (12). Il est caractérisé en ce que les moyens d'analyse et de traitement (14) sont adaptés pour mesurer la distance d'au moins un point du contour du verre (8) à un plan de référence à partir desdites images.

Description

Dispositif d'acquisition et de mesure de données géométriques d'au moins un motif associé à un verre et procédé associé La présente invention concerne un dispositif d'acquisition et de mesure de données géométriques d'au moins un motif associé à un verre de monture de lunette, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques semblables au verre ou complémentaires, ce dispositif étant du type comprenant : - un support adapté pour porter le verre ; - des moyens d'éclairage du support ; - un système vidéo de capture d'images orienté vers le support et adapté pour capturer au moins deux images du contour du verre posé sur le support ; et - des moyens d'analyse et de traitement de signal recevant en entrée chaque image capturée par le système vidéo. Elle concerne également un procédé d'acquisition et de mesure mis en oeuvre avec un dispositif d'acquisition et de mesure du type précité.

Un tel dispositif est notamment destiné à la mesure du contour d'un verre de monture de lunette à des fins de production d'une lentille ophtalmique adaptée à la monture de lunette. Ce verre peut être un verre optique ou un verre de présentation. Un verre de présentation est un verre en matière plastique transparente, non correctif, ayant le contour, et éventuellement un perçage, analogues à ceux d'une lentille (ou verre) ophtalmique. Un verre optique est un verre en matière rigide transparente, correctif, ayant le contour, et éventuellement un perçage, adaptés pour insérer ledit verre dans une monture de lunette. Le verre optique est par exemple en matériau minéral, en matière plastique, en composite ou en résine, et comporte deux faces de formes prédéfinies, par exemple sphériques, cylindriques ou prismatiques.

La saisie d'une image représentative du verre permet de calculer la forme du contour de cet objet. Un tel dispositif est par exemple connu du brevet FR-A-2 854 268. Dans ce document, le système vidéo de capture d'images est constitué par une unique caméra vidéo et permet d'obtenir une image en deux dimensions du contour.

Toutefois, selon les courbures internes et externes du verre et selon son positionnement sur le support, l'image en deux dimensions du verre peut varier. Cela nécessite une grande attention dans le positionnement du verre sur le support en ce qui concerne tant la face en regard du support que son orientation dans son plan général, sous peine de mise au rebut de la lentille ophtalmique produite.

L'invention a pour but de permettre une reconstruction fiable du contour du verre quelle que soit son orientation et quel que soit le support utilisé.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que les moyens d'analyse et de traitement sont adaptés pour mesurer la distance d'au moins un point du contour du verre à un plan de référence à partir des images capturées par le système vidéo.

Suivant des modes de réalisation particuliers de l'invention, le dispositif comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément en suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - il comprend des moyens de déplacement du support autour d'un axe de rotation du support par rapport au système vidéo et/ou aux moyens d'éclairage ; - le plan de référence est orthogonal à l'axe de rotation du support ; - une première desdites images est la projection du contour du verre, suivant une première direction de projection, sur un premier plan de projection, une deuxième desdites images est la projection du contour du verre, suivant une deuxième direction de projection, sur un deuxième plan de projection, et les première et deuxième directions de projection forment un angle non nul entre elles ; - les première et deuxième directions de projection forment un plan contenant une normale au plan de référence ; - les angles aigus évalués depuis la normale au plan de référence jusqu'à chacune des directions de projection ont le même sens trigonométrique ; - le système vidéo est adapté pour voir le contour du verre suivant un premier et un deuxième axe de visée, la première image étant constituée par la vue du contour du verre suivant le premier axe de visée et la deuxième image étant constituée par la vue du contour du verre suivant le deuxième axe de visée ; - le premier axe de visée est parallèle à l'axe de rotation du support ; - le système vidéo comporte une première caméra et une deuxième caméra, chaque caméra étant adaptée pour voir le contour du verre suivant un axe de visée qui lui est propre ; - le système vidéo comporte une caméra unique adaptée pour capturer la première image et la deuxième image ; - un écran de projection est interposé entre le système vidéo et le support, les moyens d'éclairage sont adaptés pour éclairer le verre suivant une première et une deuxième direction d'éclairage, et la première image est constituée par l'ombre du contour du verre sur l'écran de projection résultant de l'éclairage du verre suivant la première direction d'éclairage, la deuxième image étant constituée par l'ombre du contour du verre sur l'écran de projection résultant de l'éclairage du verre suivant la deuxième direction d'éclairage ; L'invention a également pour objet un procédé d'acquisition et de mesure mis en oeuvre avec un dispositif d'acquisition et de mesure tel que définit plus haut, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : a) fourniture du verre, ledit verre ayant un contour adapté à la monture et deux faces ; b) pose du verre dans une position initiale sur le support du dispositif d'acquisition et de mesure ; c) capture des images ; et d) mesure de la distance d'au moins un point dudit contour au plan de référence à partir des images. Suivant des modes de réalisation particuliers de l'invention, le procédé comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément en suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - le système vidéo est adapté pour voir le contour du verre suivant un premier et un deuxième axe de visée, la première image étant constituée par la vue du contour du verre suivant le premier axe de visée et la deuxième image étant constituée par la vue du contour du verre suivant le deuxième axe de visée et l'étape de mesure comprend une sous-étape dl ) de mesure de la distance d'un point du contour du verre contenu dans le plan défini par des premier et deuxième axes de visée au plan de référence, ladite sous- étape comprenant les sous-étapes suivantes : dl 1) mesure de la distance, vue suivant le premier axe de visée, entre le point du contour et un point de repère du plan de référence ; et d12) mesure de la distance, vue suivant le deuxième axe de visée, entre le point (I) du contour et un point de repère du plan de référence. - la distance du point du contour au plan de référence est donnée par la formule suivante : X'2, h- cos(13) cos(a) , tanu61 - h est la distance du point (I) du contour au plan de référence ; - a est l'angle aigu orienté depuis un axe normal au plan de référence jusqu'au premier axe de visée ; - 13 est l'angle aigu orienté depuis un axe normal au plan de référence jusqu'au deuxième axe de visée ; - X', est la distance, vue suivant le premier axe de visée, entre le point du contour et le point de repère du plan de référence ; et - X'2 est la distance, vue suivant le deuxième axe de visée, entre le point du contour et le point de repère du plan de référence ; - un écran de projection est interposé entre le système vidéo et le support, les moyens d'éclairage sont adaptés pour éclairer le verre suivant une première et une deuxième direction d'éclairage, la première image étant constituée par l'ombre du contour du verre sur l'écran de projection résultant de l'éclairage du verre suivant la première direction d'éclairage et la deuxième image étant constituée par l'ombre du contour du verre sur l'écran de projection résultant de l'éclairage du verre suivant la deuxième direction d'éclairage, et l'étape de mesure comprend une sous-étape d2) de mesure de la distance d'un point du contour du verre contenu dans le plan défini par les première et deuxième directions d'éclairage au plan de référence, ladite sous-étape comprenant les sous-étapes suivantes : d21) mesure de la distance entre un point de référence de l'écran de projection et le projeté, suivant la première direction d'éclairage, du point du contour sur l'écran de projection ; et d22) mesure de la distance entre un point de référence de l'écran de projection et le projeté, suivant la deuxième direction d'éclairage, du point du contour sur l'écran de projection ; - la distance du point du contour au plan de référence est donnée par la formule suivante : IX"1-X1 h- , ' , hd' où : itang)- tanul - h est la distance du point du contour au plan de référence ; - hd est la distance entre le plan de référence et l'écran de projection ; - y est l'angle aigu orienté depuis un axe normal à l'écran de projection jusqu'à la première direction d'émission ; - Ô est l'angle aigu orienté depuis un axe normal à l'écran de projection jusqu'à la deuxième direction d'émission ; - X", est la distance entre le point de référence de l'écran de projection et le projeté, suivant la première direction d'éclairage, du point du contour sur l'écran de projection ; et - X"2 est la distance entre le point de référence de l'écran de projection et le projeté, suivant la deuxième direction d'éclairage, du point du contour sur l'écran de projection ; - le point de référence est un point d'intersection entre le plan de référence et un axe de rotation du support ; - l'écran de projection est orthogonal à un axe de rotation du support ; - le procédé comprend une étape e) de déplacement du support autour d'un axe de rotation du support ; - les étapes d) et e) sont réitérées jusqu'à ce que l'angle total de déplacement du support depuis la position initiale du verre atteigne 1800 . L'invention a également pour objet un dispositif tel que défini plus haut, comprenant un module de commande adapté pour mettre en oeuvre les étapes c) et d) d'un procédé tel que défini plus haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif d'acquisition selon un premier exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de côté d'un détail du dispositif d'acquisition de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique de côté d'un dispositif d'acquisition selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique de côté d'un détail du dispositif d'acquisition de la figure 3.

Chacun des dispositifs d'acquisition 2, 4 représentés sur les figures 1 et 3 est destiné à acquérir et mesurer des données géométriques d'au moins un motif associé à un verre de monture de lunette, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques semblables au verre ou complémentaires. Chacun des dispositifs d'acquisition 2, 4 comprend : - une plaque transparente en verre 6, plane et horizontale, constituant un support pour le verre 8 à analyser ; - d'un côté de la plaque-support 6, des moyens d'éclairage 10 du verre 8, adaptés pour éclairer la totalité du verre 8 ; - de l'autre côté de la plaque-support 6, un système vidéo 12 de capture d'images orienté vers le verre 8; - une unité 14 d'analyse et de traitement de signal reliée au système vidéo 12; - un actionneur 16 pour l'entraînement en rotation de la plaque-support 6 autour d'un axe de rotation 17 (figures 2 et 4) ; - un codeur 18 pour mesurer cette rotation ; - un module de pilotage 20 pour commander la position de la plaque-support 6 par l'intermédiaire de l'actionneur 16 et recueillir l'information de la position de la plaque-support 6 par l'intermédiaire du codeur 18 ; et - un module 22 de commande du dispositif d'acquisition 2, 4.

La plaque-support 6 présente de préférence une surface supérieure antidérapante. En variante, la plaque-support 6 porte un organe de support (non représenté) définissant trois points de contact ou une ligne de contact circulaire avec le verre 8. Le système vidéo 12 est destiné à capturer des images du contour du verre 8 éclairé par les moyens d'éclairage 10. L'unité 14 est programmée pour enregistrer ces images, mesurer des distances sur ces images et calculer la distance h d'au moins un point I, l' du contour du verre 8 à un plan de référence, orthogonal à l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6, à partir desdites images, ainsi que pour calculer la distance d dudit point I, l' à l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. L'unité 14 est également programmée pour repérer sur chacune de ces images un axe de monture du verre 8, ledit axe de monture étant typiquement matérialisé par un trait tracé sur le verre 8, et pour repérer la position du ou de chaque point I, l' par rapport à l'axe de monture. On notera que, de façon connue, l'axe de monture d'un verre est un axe parallèle à une tangente aux cercles de monture de la monture sur laquelle ledit verre est adapté pour être monté. Une première des images capturées par le système vidéo 12 est la projection du contour du verre 8, suivant une première direction de projection, sur un premier plan de projection. Une deuxième des images capturées par le système vidéo 12 est la projection du contour du verre 8, suivant une deuxième direction de projection, sur un deuxième plan de projection. Les première et deuxième directions de projection forment un angle non nul entre elles. Les première et deuxième directions de projection forment un plan contenant l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. Les distances mesurées sur lesdites images sont ainsi les projections de distances réelles selon lesdites directions de projection, sur lesdits premier et deuxième plans de projection. Dans tout ce qui suit, le plan de référence est assimilé à la plaque-support 6. Dans l'exemple de la figure 1, le système vidéo 12 comprend deux caméras vidéos 24, 26 associées chacune respectivement à un collimateur 28, 30, et les moyens d'éclairage 10 comprennent un diffuseur plan et horizontal 32.

La première caméra 24 est adaptée pour voir le verre 8 suivant un premier axe de visée AA'. En d'autres termes, le collimateur 28 est adapté pour faire converger les rayons lumineux orientés parallèlement au premier axe de visée AA' vers le capteur de la première caméra 24. La deuxième caméra 26 est adaptée pour voir le verre 8 suivant un deuxième axe de visée BB'. En d'autres termes, le collimateur 30 est adapté pour faire converger les rayons lumineux orientés parallèlement au deuxième axe de visée BB' vers le capteur de la deuxième caméra 26. La première direction de projection est le premier axe de visée AA', le premier plan de projection étant un plan orthogonal au premier axe de visée AA'. La deuxième direction de projection est le deuxième axe de visée BB', le deuxième plan de projection étant un plan orthogonal au deuxième axe de visée BB'.

Les moyens d'éclairage 10 éclairent le verre 8 et sont disposés sous la plaque- support 6. Les caméras 24, 26 sont disposées au-dessus de la plaque-support 6, et regardent vers le bas. Chaque axe de visée respectif AA' et BB' fait un angle aigu prédéterminé avec l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6, respectivement a et p. Ces angles sont orientés et sont mesurés depuis l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. Les axes AA' et BB' forment un plan contenant l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. De préférence, comme représenté, les angles a et [3 ont le même sens trigonométrique. Cela permet de mesurer les hauteurs h des points du contour du verre 8 en s'affranchissant de l'épaisseur du verre 8.

Avantageusement, l'un des angles a, [3 est nul. Dans cet exemple, les images du contour du verre 8 sont constituées par les vues du contour du verre 8 suivant les premier et deuxième axes de visée AA', BB'. Le champ de vision de chaque caméra 24, 26 recouvre au moins un rayon R du verre 8, reliant le centre 0 de rotation de la plaque-support 6 à un point I du contour du verre 8. Ce rayon R est inclus dans le plan défini par les directions AA' et BB' et comprenant le centre de rotation O. L'image du point I sur l'image capturée par chaque caméra 24, 26 est respectivement AIB. Optionnellement, le champ de vision de chaque caméra 24, 26 recouvre un diamètre 0 du verre 8, incluant le rayon R et un point l' du contour du verre 8 diamétralement opposé au point I. Les caméras 24, 26 sont destinées à enregistrer chacune une image à partir de vues du verre 8 à travers leur collimateur respectif 28, 30 et à transmettre ladite image à l'unité 14. L'unité 14 d'analyse et de traitement de signal est destinée à recueillir les images capturées par le système vidéo 12 et à produire des informations caractéristiques desdites images.

Le fonctionnement du dispositif 2 selon ce premier exemple va maintenant être décrit. Initialement, l'opérateur effectue deux calibrations distinctes. La première calibration consiste à repérer le centre 0 de rotation de la plaque- support 6. Pour cela, l'opérateur trace un repère sur la plaque-support 6, par exemple un point, excentré de l'axe de rotation 17. Il fait ensuite tourner la plaque-support 6 de 1200 , au moyen de l'actionneur 16, à trois reprises. Pour chaque position angulaire de la plaque-support 6, l'unité d'analyse 14 enregistre la position, vue par chacune des caméras 24, 26, du barycentre du repère. L'unité d'analyse 14 obtient ainsi deux triangles, chacun spécifique à l'une des caméras 24, 26, et calcule pour chacun de ces triangles la position du barycentre dudit triangle. Ce barycentre constitue l'image du centre de rotation 0 du plan de référence vue par chaque caméra 24, 26, respectivement OA et OB. En variante, le repère est un élément constitutif de la plaque-support 6. La première calibration est alors automatique, c'est-à-dire que les étapes de rotation de la plaque-support 6 et d'enregistrement de la position du repère se font automatiquement, sans intervention de l'opérateur. La deuxième calibration consiste en une calibration métrique des caméras 24, 26. En d'autres termes, à chaque pixel de l'écran de la caméra est affectée une quantité métrique mesurée au niveau de la plaque-support 6. A cet effet, l'opérateur place des gauges dont les tailles sont connues sur la plaque-support 6. Ensuite, le verre 8 est posé sur la plaque-support 6 sur l'une de ses faces, concave ou convexe, selon les besoins de l'opérateur. Si on pose le verre 8 sur sa face concave, l'acquisition à effectuer concernera le contour et la courbe de sa face convexe. Si on pose le verre 8 sur sa face convexe, l'acquisition à effectuer concernera le contour et la courbe de sa face concave. Le verre 8 prend alors une position d'équilibre qui dépend de son contour, de sa face de repos et de ses courbures internes et externes. Les moyens 10 d'éclairage sont ensuite mis en fonctionnement. Le verre 8 est alors éclairé à travers la plaque-support 6 en raison de la transparence de ladite plaque- support 6. Les caméras 24, 26 capturent ainsi chacune sous forme d'image une vue du verre 8. Les vues sont différentes puisque les caméras 24, 26 ont des axes de visée différents. Les images capturées sont transmises à l'unité 14. En référence à la figure 2, l'unité 14 mesure alors, à partir des images capturées, les distances suivantes : - la distance X'1, vue suivant le premier axe de visée AA', entre le point I et un point de repère du plan de référence, en l'occurrence le centre de rotation 0 ; cette distance X', est la distance entre les points-images 0A et IA ; et - la distance X'2, vue suivant le deuxième axe de visée BB', entre le point I et un point de repère du plan de référence, en l'occurrence le centre de rotation O; cette distance X'2 est la distance entre les points-images OB et IB. L'unité 14 calcule ensuite la hauteur h du point I par rapport au plan de référence selon la formule suivante : h- cos(13) cos(a) Itair(a)- tanGI Ensuite, l'unité 14 calcule la distance d du point I à l'axe de rotation 17 de la ' plaque-support 6 selon la formule suivante : d = h * tan(a)+ X 1, . cos(oe) Enfin, l'unité 14 repère la position du point I par rapport à l'axe de monture du verre 8. De préférence, dans le cas où le champ de vision de chaque caméra 24, 26 recouvre un diamètre du verre 8, l'unité 14 mesure également la distance, vue suivant le premier axe de visée AA', du point l' au centre de rotation 0, ainsi que la distance, vue suivant le deuxième axe de visée BB', du point l' au centre de rotation O. L'unité 14 déduit alors desdites mesures la hauteur h' du point l' par rapport au plan de référence et la distance d' du point l' à l'axe de rotation 17 au moyen de formules similaires à celles explicitées ci-dessus. L'unité 14 transmet l'information des hauteurs h, h', des distances d, d' et des positions des points I, l' au module de commande 22. Le module de pilotage 20 commande ensuite la rotation de la plaque-support 6 d'un angle prédéterminé, par exemple de 1°. Les caméras 24, 26 capturent alors de nouvelles images, à partir desquelles l'unité 14 calcule les hauteurs h, h' d'autres points I, I' du contour du verre 8 par rapport au plan de référence, ainsi que les distances d, d' desdits autres points I, l' à l'axe de rotation 17, et repère les positions desdits autres points I, l' par rapport à l'axe de monture. Ensuite la plaque-support 6 est à nouveau entraînée en rotation.

Ces étapes sont répétées jusqu'à ce que le rayon R ou le diamètre 0 ait parcouru l'ensemble du contour du verre 8. La rotation totale de la plaque-support 6 nécessaire à ce parcours est de 360° si le champ de vision de chaque caméra 24, 26 est limité au seul rayon R. La rotation totale de la plaque-support 6 nécessaire à ce parcours est de 1800 si le champ de vision de chaque caméra 24, 26 inclut le diamètre 0. Dans l'exemple de la figure 3, le système vidéo 12 comprend une unique caméra vidéo 34 et les moyens d'éclairage 10 comprennent deux sources lumineuses 36, 38 associées chacune respectivement à un collimateur 40, 42. Le dispositif d'acquisition 4 comprend en outre un écran de projection 44. L'écran de projection 44 est parallèle à la plaque-support 6 et est disposé sous la plaque-support 6. Il est translucide. Il est par exemple formé d'un verre dépoli. Le système vidéo 12 de capture d'images est disposé sous l'écran de projection 44 et est orienté vers le verre 8. L'axe de visée de la caméra 34 est de préférence orthogonal au plan de la plaque-support 6. Au-dessus de la plaque-support 6 sont disposés les moyens 10 d'éclairage du verre 8, de façon à éclairer la totalité du verre 8. Les sources 36, 38 comportent par exemple des diodes électroluminescentes.

La première source 36 est adaptée pour éclairer le verre 8 suivant une première direction d'éclairage CC'. En d'autres termes, le collimateur 40 est adapté pour orienter les rayons lumineux émis par la première source 36 parallèlement à la première direction d'éclairage CC'. La deuxième source 38 est adaptée pour éclairer le verre 8 suivant une deuxième direction d'éclairage DD'. En d'autres termes, le collimateur 42 est adapté pour orienter les rayons lumineux émis par la deuxième source 38 parallèlement à la deuxième direction d'éclairage DD'. Les sources 36, 38 sont disposées au-dessus de la plaque-support 6, et sont orientées vers le bas. Chaque direction d'éclairage respective CC' et DD' fait un angle aigu prédéterminé avec l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6, respectivement y et Ô.

Ces angles sont orientés et sont mesurés depuis l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. Les directions CC' et DD' forment un plan contenant l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6. De préférence, comme représenté, les angles y et Ô ont le même sens trigonométrique. Cela permet de mesurer les hauteurs h des points du contour du verre 8 en s'affranchissant de l'épaisseur du verre 8. Avantageusement, l'un des angles y, Ô est nul. Le champ de vision de la caméra 34 recouvre au moins un rayon R du verre 8, reliant le centre 0 de rotation de la plaque-support 6 à un point I du contour du verre 8. Ce rayon R est inclus dans le plan défini par les directions CC' et DD' et comprenant le centre de rotation O. Optionnellement, le champ de vision de la caméra 34 recouvre un diamètre 0 du verre 8, incluant le rayon R et un point l' du contour du verre 8 diamétralement opposé au point I. Dans cet exemple, les images du contour du verre 8 sont constituées par les ombres du contour du verre 8 suivant les première et deuxième directions d'éclairage CC' et DD'. La première direction de projection est ainsi constituée par la première direction d'éclairage CC', le premier plan de projection étant le plan de l'écran de projection 44, et la deuxième direction de projection est constituée par la deuxième direction d'éclairage DD', le deuxième plan de projection étant le plan de l'écran de projection 44. La caméra 34 est destinée à capturer une image à partir d'une vue de l'écran 44 et à la transmettre à l'unité 14. L'unité 14 d'analyse et de traitement de signal est destinée à recueillir les images capturées par le système vidéo 12 et à produire des informations caractéristiques desdites images. Le fonctionnement du dispositif 4 selon ce mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit. Initialement, l'opérateur effectue deux calibrations distinctes. La première calibration consiste à repérer le centre de rotation 0 de la plaque- support 6. Pour cela, l'opérateur trace un repère sur la plaque-support 6, par exemple un point, excentré de l'axe de rotation 17. Il fait ensuite tourner la plaque-support 6 de 1200 , au moyen de l'actionneur 16, à trois reprises, une seule des sources 36, 38 étant allumée. Pour chaque position angulaire de la plaque-support 6, l'unité d'analyse 14 enregistre la position, vue par la caméra 34, du barycentre de l'ombre du repère sur l'écran 44. L'unité d'analyse 14 obtient ainsi un triangle et calcule la position du barycentre dudit triangle. Ce barycentre constitue l'intersection de l'axe de rotation 17 avec l'écran de projection 44 et est utilisé comme point de référence de l'écran de projection 44. En variante, le repère est un élément constitutif de la plaque-support 6. La première calibration est alors automatique, c'est-à-dire que les étapes de rotation de la plaque-support 6 et d'enregistrement de la position du repère se font automatiquement, sans intervention de l'opérateur.

La deuxième calibration consiste en une calibration métrique de la caméra 34. En d'autres termes, à chaque pixel de l'écran de la caméra 34 est affectée une quantité métrique mesurée au niveau de la plaque-support 6. A cet effet, l'opérateur place des gauges dont les tailles sont connues sur la plaque-support 6. Ensuite, le verre 8 est posé sur la plaque-support 6 sur l'une de ses faces, concave ou convexe, selon les besoins de l'opérateur.

Si on pose le verre 8 sur sa face concave, l'acquisition à effectuer concernera le contour et la courbe de sa face convexe. Si on pose le verre 8 sur sa face convexe, l'acquisition à effectuer concernera le contour et la courbe de sa face concave. Le verre 8 prend alors une position d'équilibre qui dépend de sa face de repos et de ses courbures internes et externes. Les moyens 10 d'éclairage sont ensuite mis en fonctionnement, de préférence de façon alternée. Les sources 36, 38 éclairent le verre 8 selon des directions d'éclairage différentes, d'où la formation sur l'écran de projection 44 de deux ombres différentes du verre 8.

La caméra 34 capture ainsi sous forme d'image les ombres du verre 8. Ces images sont transmises à l'unité 14. En référence à la figure 4, l'unité 14 mesure alors, à partir des images capturées, les distances suivantes : - la distance X "1 entre l'ombre Ic du point I, générée par la première source 36, sur l'écran de projection 44, et le point de référence ; et - la distance X '2, entre l'ombre ID du point I, générée par la deuxième source 38, sur l'écran de projection 44, et le point de référence. L'unité 14 calcule ensuite la hauteur h du point I par rapport au plan de référence X1 X2 selon la formule suivante : h = , ' hd , où hd est la distance entre l'écran de Itan(8)- tan(y)I projection 44 et la plaque-support 6. Ensuite, l'unité 14 calcule la distance d du point I à l'axe de rotation 17 de la plaque-support 6 selon la formule suivante : d = (h + hd)* tan(y)+ X"i Enfin, l'unité 14 repère la position du point I par rapport à l'axe de monture du verre 8.

De préférence, dans le cas où le champ de vision de la caméra 34 recouvre un diamètre du verre 8, l'unité 14 mesure également la distance de chaque ombre du point l' au point de référence L'unité 14 déduit alors desdites mesures la hauteur h' du point l' par rapport au plan de référence et la distance d' du point l' à l'axe de rotation 17 au moyen de formules similaires à celles explicitées ci-dessus.

On notera que, dans la formule donnée ci-dessus, il a été considéré que la plaque- support 6 était d'épaisseur nulle. L'homme du métier saura sans peine adapter cette formule pour prendre en compte l'épaisseur de la plaque-support 6. L'unité 14 transmet l'information des hauteurs h, h', des distances d, d' et des positions des points I, l' au module de commande 22.

Le module de pilotage 20 commande ensuite la rotation de la plaque-support 6 d'un angle prédéterminé, par exemple de 1°. La caméra 34 capture alors une nouvelle image, à partir de laquelle l'unité 14 calcule les hauteurs h, h' d'autres points I, l' du contour du verre 8 par rapport au plan de référence, ainsi que les distances d, d' desdits autres points I, l' à l'axe de rotation 17, et repère les positions desdits autres points I, l' par rapport à l'axe de monture. Ensuite la plaque-support 6 est à nouveau entraînée en rotation. Ces étapes sont répétées jusqu'à ce que le rayon R ou le diamètre 0 ait parcouru l'ensemble du contour du verre 8.

La rotation totale de la plaque-support 6 nécessaire à ce parcours est de 360° si le champ de vision de la caméra 34 est limité au seul rayon R. La rotation totale de la plaque-support 6 nécessaire à ce parcours est de 180° si le champ de vision de la caméra 34 inclut le diamètre 0. Le dispositif 4 selon l'invention est donc particulièrement adapté pour reconstruire de façon fiable le contour du verre quelle que soit son orientation et quel que soit le support utilisé. En effet, le dispositif 4 est simple structurellement puisqu'il comporte une caméra 34 et deux sources lumineuses 36, 38, qui sont aisément acquises et disposées autour d'un support 6 du verre 8 d'étude. Le dispositif 4 est de plus peu volumineux.

L'obtention, pour chaque position du verre par rapport au référentiel des sources 36, 38, d'une image de deux ombres différentes, permet de récupérer deux informations qui concernent chacune des distances différentes entre les mêmes repères I et O. Ces informations à deux dimensions, recoupées sur la même image, permettent d'obtenir une information sur une troisième dimension d'espace, à savoir les hauteurs h, h' orthogonales au plan de référence des deux premières informations. Une seule image d'un plan de référence horizontal permet ainsi de récupérer une distance verticale du contour du verre 8 depuis le plan de référence. La forme dans l'espace du contour du verre est alors reconstruite sans difficulté technique particulière, et elle constitue une information précieuse pour l'opticien.

Grâce à l'invention décrite ci-dessus, il est possible de reconstituer la forme en trois dimensions du contour du verre 8. L'opérateur est donc libre de placer le verre 8 sur la plaque-support 6 dans n'importe quelle position. La courbure de la face supérieure du verre étant connue, il est en outre possible de reconstituer toute la surface supérieure du verre. Les dispositifs 2, 4 selon l'invention sont donc particulièrement adaptés pour tailler un verre optique identique au verre utilisé dans lesdits dispositifs.

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif (2, 4) d'acquisition et de mesure de données géométriques d'au moins un motif associé à un verre (8) de monture de lunette, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques semblables au verre (8) ou complémentaires, ce dispositif (2, 4) comprenant : - un support (6) adapté pour porter le verre (8) ; - des moyens d'éclairage (10) du support (6) ; - un système vidéo (12) de capture d'images orienté vers le support (6) et adapté pour capturer au moins deux images du contour du verre (8) posé sur le support (6) ; et - des moyens d'analyse et de traitement de signal (14) recevant en entrée chaque image capturée par le système vidéo (12), caractérisé en ce que les moyens d'analyse et de traitement (14) sont adaptés pour mesurer la distance d'au moins un point du contour du verre (8) à un plan de référence à partir desdites images.
2.- Dispositif (2, 4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (16) de déplacement du support (6) autour d'un axe de rotation (17) du support (6) par rapport au système vidéo (12) et/ou aux moyens d'éclairage (10).
3.- Dispositif (2,
4) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plan de référence est orthogonal à l'axe de rotation (17) du support (6). 4.- Dispositif (2, 4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une première desdites images est la projection du contour du verre (8), suivant une première direction de projection (AA', CC'), sur un premier plan de projection, en ce qu'une deuxième desdites images est la projection du contour du verre (8), suivant une deuxième direction de projection (BB', DD'), sur un deuxième plan de projection, et en ce que les première et deuxième directions de projection (AA', CC' ; BB', DD') forment un angle non nul entre elles.
5.- Dispositif (2, 4) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première et deuxième directions de projection (AA', CC' ; BB', DD') forment un plan contenant une normale au plan de référence.
6.- Dispositif (2, 4) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le système vidéo (12) est adapté pour voir le contour du verre (8) suivant un premier (AA') et un deuxième (BB') axe de visée, la première image étant constituée par la vue du contour du verre (8) suivant le premier axe de visée (AA') et la deuxième imageétant constituée par la vue du contour du verre (8) suivant le deuxième axe de visée (BB').
7.- Dispositif (2, 4) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un écran de projection (44) est interposé entre le système vidéo (12) et le support (6), en ce que les moyens d'éclairage (10) sont adaptés pour éclairer le verre (8) suivant une première (CC') et une deuxième (DD') direction d'éclairage, et en ce que la première image est constituée par l'ombre du contour du verre (8) sur l'écran de projection (44) résultant de l'éclairage du verre (8) suivant la première direction d'éclairage (CC'), la deuxième image étant constituée par l'ombre du contour du verre (8) sur l'écran de projection (44) résultant de l'éclairage du verre (8) suivant la deuxième direction d'éclairage (DD').
8.- Procédé d'acquisition et de mesure mis en oeuvre avec un dispositif d'acquisition et de mesure (2, 4) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : a) fourniture du verre (8), ledit verre (8) ayant un contour adapté à la monture et deux faces ; b) pose du verre (8) dans une position initiale sur le support (6) du dispositif d'acquisition et de mesure (2, 4) ; c) capture des images ; et d) mesure de la distance d'au moins un point (I, l') dudit contour au plan de référence à partir des images.
9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (2, 4) est selon la revendication 6 et en ce que l'étape de mesure comprend une sous-étape dl ) de mesure de la distance d'un point (I) du contour du verre (8) contenu dans le plan défini par des premier (AA') et deuxième (BB') axes de visée au plan de référence, ladite sous- étape comprenant les sous-étapes suivantes : dl 1) mesure de la distance (X'1), vue suivant le premier axe de visée (AA'), entre le point (I) du contour et un point de repère (0) du plan de référence ; et d12) mesure de la distance (X'2), vue suivant le deuxième axe de visée (BB'), entre le point (I) du contour et un point de repère (0) du plan de référence.
10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la distance du point (I) du contour au plan de référence est donnée par la formule suivante : h- cos(13) cos(a) , tanu61 - h est la distance du point (I) du contour au plan de référence ;- a est l'angle aigu orienté depuis un axe normal au plan de référence jusqu'au premier axe de visée (AA') ; - 13 est l'angle aigu orienté depuis un axe normal au plan de référence jusqu'au deuxième axe de visée (BB') ; - X', est la distance, vue suivant le premier axe de visée (AA'), entre le point (I) du contour et le point de repère (0) du plan de référence ; et - X'2 est la distance, vue suivant le deuxième axe de visée (BB'), entre le point (I) du contour et le point de repère (0) du plan de référence.
11.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (2, 4) est selon la revendication 7 et en ce que l'étape de mesure comprend une sous-étape d2) de mesure de la distance d'un point (I) du contour du verre (8) contenu dans le plan défini par les première (CC') et deuxième (DD') directions d'éclairage au plan de référence, ladite sous-étape comprenant les sous-étapes suivantes : d21) mesure de la distance (X"2) entre un point de référence (0) de l'écran de projection et le projeté (Ic), suivant la première direction d'éclairage (CC'), du point (I) du contour sur l'écran de projection (44) ; et d22) mesure de la distance (X"2) entre un point de référence (0) de l'écran de projection et le projeté (ID), suivant la deuxième direction d'éclairage (DD'), du point (I) du contour sur l'écran de projection (44).
12.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la distance du point (I) du contour au plan de référence est donnée par la formule suivante : 1X"1-X"21 h , ' , h,,,, où : Itan(S)- tan(y)I - h est la distance du point (I) du contour au plan de référence ; - hd est la distance entre le plan de référence et l'écran de projection (44) ; - y est l'angle aigu orienté depuis un axe normal à l'écran de projection jusqu'à la première direction d'émission (CC') ; - Ô est l'angle aigu orienté depuis un axe normal à l'écran de projection jusqu'à la deuxième direction d'émission (DD') ; - X", est la distance entre le point de référence (0) de l'écran de projection (44) et le projeté (Ic), suivant la première direction d'éclairage (CC'), du point (I) du contour sur l'écran de projection (44) ; et - X "2 est la distance entre le point de référence (0) de l'écran de projection (44) et le projeté (ID), suivant la deuxième direction d'éclairage (DD'), du point (I) du contour sur l'écran de projection (44).
13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'écran de projection (44) est orthogonal à un axe de rotation (17) du support (6).
14.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape e) de déplacement du support (6) autour d'un axe de rotation (17) du support (6).
15.- Dispositif (2, 4) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un module de commande (22), adapté pour mettre en oeuvre les étapes c) et d) d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 14.