獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法
【專利摘要】一種獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法，所需要制造眼鏡片類似這種演示鏡片，所述方法被用于獲取和測量幾何數(shù)據(jù)的設備中，所述設備包括：透明支撐部件，用于照明所述支撐部件的裝置，攝像機，和信號分析和處理裝置；所述方法包括以下步驟：拿起演示鏡片，其中，所述演示鏡片具有適用于所述眼鏡架的輪廓和兩個平行的球形面；將框架軸畫在所述演示鏡片上；將所述演示鏡片的凸面設置于所述獲取和測量設備的所述透明支撐部件上；捕捉兩個與所述演示鏡片相關(guān)的圖案，即，輪廓與所述框架軸，并且確定這兩個圖案的尺寸特性；以及計算所述輪廓的質(zhì)心的位置。
【專利說明】獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，適配器是被固定上的零件，例如通過粘合劑粘合，在光學(眼)玻璃(鏡片)毛坯上被加工，并且隨后以一個預定的角度位置被固定到研磨機兩個毛坯支持物半軸中的一個，或固定到其他用于加工光學鏡片的機器上。
[0003]專利文獻號為FR-A-2 854 268的專利文獻描述了一種上述類型的方法，采用所述方法使得獲得用于驅(qū)動數(shù)控機床對眼鏡片研磨和/或鉆孔的數(shù)據(jù)。
[0004]演示鏡片是透明塑料的非矯正鏡片，具有輪廓，且可選擇性地具有至少一個鉆孔或類似的東西，用于典型的鏡框模型的眼鏡片需要被加工，同時觀察示在所述框架中的演示鏡片的形狀和方向。
[0005]幾何圖案通常指定物體的輪廓，或標記線本身位于框架的幾何軸上，但它也可以指定形成在呈現(xiàn)鏡片上的連接孔或類似的東西。其他標記線可能形成圖案，特別是對使用者的瞳孔中心進行線標記。
[0006]獲取有關(guān)這種幾何圖案的數(shù)據(jù)給出了驅(qū)動用于穿透鏡片的研磨機或數(shù)控機床的可能性。
[0007]在上述的專利文獻號為FR-A-2 854 268的專利文獻中，演示鏡片位于支撐部件上，所述演示鏡片的凹面朝向支撐部件。這個面的范圍具有一定的曲率，并且演示鏡片的輪廓具有一定的形狀，這個鏡片假定一個平衡位置，所述位置未知并無法從設備提供的2-D圖像中評估?，F(xiàn)在，這個平衡位置直接影響攝像機的2-D投影捕獲，并且因此獲得圖像。在這種情況下，故無法從2-D圖像中準確的測量用于加工眼鏡片的機器的形狀，例如研磨機的輪廓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提出一種能夠準確獲得每個情況的數(shù)據(jù)的方法，其中，所述數(shù)據(jù)用于定位適配器和啟動機器用于切割光學鏡片。
[0009]為此，本發(fā)明提供一種獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法，所需要制造眼鏡片類似這種演示鏡片，所述方法被用于獲取和測量幾何數(shù)據(jù)的設備中，所述設備包括:
[0010]透明支撐部件，適用于承載眼部物體；
[0011]裝置，位于支撐部件的一側(cè)，用于照明所述支撐部件；
[0012]攝像機，位于支撐部件的另外一側(cè)，朝向支撐部件，并光學上適用于產(chǎn)生視頻信號，所述視覺信號代表至少一個與設置在支撐部件上的眼部物體相關(guān)的圖案；和
[0013]信號分析和處理裝置，用于在輸入端接收由攝像機產(chǎn)生的視頻信號；
[0014]其中，所述方法包括以下步驟:
[0015](a)拿起演示鏡片，其中，所述演示鏡片具有適用于眼鏡架的輪廓和兩個平行的球形面；
[0016](b)將框架軸畫在演示鏡片上；
[0017](c)將演示鏡片的凸面設置于獲取和測量設備的透明支撐部件上；
[0018](d)捕捉兩個與演示鏡片相關(guān)的圖案，即，輪廓與框架軸，并且確定這兩個圖案的尺寸特性；以及
[0019](e)計算所述輪廓的重心的位置。
[0020]上述方法尤其被應用于測量演示鏡片，鑒于一方面在眼鏡片毛坯上設置適配器，另一方面通過加工所述毛坯來重新制作演示鏡片作為眼鏡片。
[0021]上述方法，其中，獲取和測量設備包括顯示器，所述顯示器包含屏幕，以及設于其中的信號分析和處理裝置，以便提供給顯示器所述兩個圖案的代表信號，并在屏幕上顯示這兩個圖案，并且所述重心也被顯示在屏幕上。
[0022]上述方法，其中，佩戴者通孔的位置相對于演示鏡片被捕捉。
[0023]上述方法，其中，所述位置作為光學中心的圖像被顯示在屏幕上。
[0024]上述方法，其中，所述毛坯的光學傳感器和光軸在眼鏡片毛坯上被定位；如果必要，考慮為佩戴者進行所要求的軸校正。
[0025]上述方法，其中，點畫于所述毛坯上，用于定義平行于框架的軸的線。
[0026]上述方法，其中，所述毛坯的凹面被定位在支撐部件上，使其所承載的光學中心與顯示在屏幕上的光學中心的圖像重合，并且將所述直線定位成與顯示在屏幕上的框架軸圖像成一直線或平行。
[0027]上述方法，其中，適配器被設置在毛坯的凸面上，且適配器的中心與重心相對應。
[0028]上述方法，其中，支撐部件是平面和水平的支撐板；并且框架軸平行于兩個框架圈的切線，在后者的頂部。
[0029]上述技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:
[0030]1.本發(fā)明的一種獲取和測量適用于眼鏡架的演示鏡片的幾何數(shù)據(jù)的方法，所需要制造眼鏡片類似這種演示鏡片，所述方法被用于獲取和測量幾何數(shù)據(jù)的設備中，所述設備包括:透明支撐部件，適用于承載眼部物體；裝置，位于支撐部件的一側(cè)，用于照明所述支撐部件；攝像機，位于支撐部件的另外一側(cè)，朝向支撐部件，并光學上適用于產(chǎn)生視頻信號，所述視覺信號代表至少一個與設置在支撐部件上的眼部物體相關(guān)的圖案；和信號分析和處理裝置，用于在輸入端接收由攝像機產(chǎn)生的視頻信號；其中，所述方法包括以下步驟:(a)拿起演示鏡片，其中，所述演示鏡片具有適用于眼鏡架的輪廓和兩個平行的球形面；(b)將框架軸畫在演示鏡片上；(c)將演示鏡片的凸面設置于獲取和測量設備的透明支撐部件上；(d)捕捉兩個與演示鏡片相關(guān)的圖案，即，輪廓與框架軸，并且確定這兩個圖案的尺寸特性；以及(e)計算所述輪廓的重心的位置。以上方法能夠準確獲得每個情況的數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)用于定位適配器和啟動機器用于切割光學鏡片。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]本發(fā)明申請的非限制性實例將會參考附圖被描述，其中:
[0032]圖1A到圖1D示出了不同類型的框架；
[0033]圖2示出了待研磨的光學鏡片毛坯；
[0034]圖3示出了用于獲取和測量集合數(shù)據(jù)的設備，其中，所述設備用于本發(fā)明所述的方法；
[0035]圖4示出了圖3中設備的另一種方案；
[0036]圖5示出了方法的第一步；并且
[0037]圖6和圖7示出了該方法隨后的步驟。

【具體實施方式】
[0038]如圖1A所示的眼鏡架I，包括兩個分支2和兩個橢圓形框架圈3通過橋4連接起來。眼鏡框I與框架軸5相連，所述框架軸5平行于框架圈3頂部的兩個框架圈3的切線6.
[0039]框架I安裝有兩個透明非矯正的演示鏡片7，所述鏡片的形狀應該從光學鏡片毛坯上被精確地重新制作，從而形成一副眼鏡。
[0040]每個鏡片7包括兩個平行球面，即一個前凸面8和一個后凹面9(圖5),并且在其中一個表面具有線10，所述線沿框架軸5延伸。
[0041]圖1B到圖1D，其中，并未示出兩個分支2，而示出了其他類型的框架；
[0042]圖1B:兩個橢圓形的圈3是岔開的類似《貓眼》，從而它們的中間軸11與框架軸5不平行，與后者形成一定角度。
[0043]圖1C:圈3具有直角三角形的形狀，它們的長邊12彼此延伸。切線6穿過兩條邊12。
[0044]圖1D:圈3與圖1C中的那些相似，但它們的上長邊12是岔開的，并且與框架軸5不平行。切線6穿過兩個圈3的外上角13.
[0045]圖2示出了打算通過研磨轉(zhuǎn)變成可以很好地安裝到選定框架I的光學鏡片的圓形光學鏡片毛坯14。毛坯的光學中心CO—般接近圓形輪廓的中心，并且被顯示在圖2中。
[0046]配鏡師根據(jù)指示采用鏡片計定位鏡片的光軸A0。他/她在鏡片上也進行標記和實現(xiàn)，通過設置在光學中心的點CO和位于點CO兩側(cè)的點15，16，軸17通過點CO，并平行于框架軸5，這個軸17和光軸AO形成預定角度a。根據(jù)不同情況，角度α可以等于O或正的如同圖2所示出的。
[0047]圖3示出了獲取和測量設備18，所述設備在上述專利文獻號為FR-A-2 854 268的專利文獻中被描述。
[0048]裝置18包括支撐部件，特別是平面和水平的透明支撐板19，所述支撐部件上可以成功設置演示鏡片7和毛坯14。
[0049]在支撐板19下面平行設置有平面投影屏幕20，所述屏幕由毛玻璃板或描圖紙類型的半透明材料片形成。用于照明分析對象的裝置21被設置在支撐板19上方，從而對對象7或14的整體進行照明，并通過支撐板19在投影屏幕20上投射出對象的陰影。這些照明裝置21 —般由光源22構(gòu)成,例如LED,和光學組件或準直器23, —般由一組鏡片構(gòu)成。組件23用于引導由光源發(fā)出的光輻射，并對對象7或14用垂直光線進行有規(guī)律的照明。
[0050]對象在投影屏幕20上形成的圖像實際上是對象在這個屏幕上的陰影，通過連接到圖像分析和信號處理單元25的陣列攝像機24被觀察，所述圖像分析和信號處理單元25與顯示器26連接。該單元25被適配，以本身已知的方式來確定由攝像機拍攝的樣品的尺寸特性。顯示器26包括顯示屏幕27和用于控制和調(diào)整顯示的墊28。
[0051]所述裝置進一步包括一邊連接到分析和處理單元25且另一邊連接到研磨機31的控制單元31的編程裝置29。
[0052]正如上述專利文獻號為FR-A-2 854 268的專利文獻中所描述的，分析和處理單元25可能包括考慮像素失真的圖像校正裝置，其中，所述像素失真依懶于到攝像機24和照明裝置21垂直軸X-X的距離。
[0053]圖4中示出的獲取和測量設備118與圖3中裝置18的不同之處在于照明裝置21和攝像機24倒置的位置。
[0054]實際上，照明裝置21由位于支撐部件19下方的平面和水平的散射體32構(gòu)成，所述散射體3位于圖3中屏幕20的位置，攝像機24沿X-X軸向下看位于準直器23上方。在這種情況下，呈現(xiàn)出的是攝像機拍攝的設置在支撐部件19上的對象的圖像，不再如圖3中的設備的情況是它在屏幕上的陰影。
[0055]參考圖5-圖7，圖2中毛坯在圖3和圖4中設備的支撐部件19上的定位并未被描述。
[0056]演示鏡片7，假定適配于圖1D中的框架上，首先被設置在支撐部件19上，其凸面8被旋轉(zhuǎn)向下。假設預定的角度α (圖2)為零，但可以理解所描述的方法完全適用于當預定的角度α為正的情況。
[0057]當鏡片為球面時，可以找到一個穩(wěn)定的由它的輪廓確定的平衡位置，在該位置的面8與支撐部件19具有單一的接觸點33。
[0058]由于鏡片的厚度是常量，并且材料是均勻的，當鏡片7的重心G在垂直接觸點33時，鏡片7能夠找到平衡位置。
[0059]進一步:
[0060]如果豎直軸Z-Z被考慮，垂直于設置平面并且穿過重心G和接觸點33，這個軸穿過2-D形狀的質(zhì)心B，參照附圖標記34，由支撐部件19和屏幕20上的鏡片7的投影形成；
[0061]由于軸Z-Z平行于攝像機的視線，在鏡片的這個平衡位置，鏡片在圖像34上的輪廓具有它的最大周長。
[0062]鏡片的輪廓和質(zhì)心B通過處理攝像機24捕獲的圖像來確定，還有線10的圖像101，并且演示鏡片的圖像被定位在屏幕27上，相對于具有原點O的正交坐標系Χ-Χ’，Υ-Υ’(圖6)，因此質(zhì)心B與點O重合，并且線101平行于Χ-Χ’軸。
[0063]配鏡師接下來根據(jù)佩戴者瞳孔的位置，將位于此正交坐標系中的毛坯14圖像COI的光學中心CO放置在屏幕上。要做到這一點，例如，他/她可以捕捉瞳孔的半瞳孔間距(PD，兩個瞳孔之間的距離/2)和瞳孔與垂直瞳孔的框架底部的距離H。
[0064]如圖7所示，配鏡師接下來將毛坯14的凹面放置在支撐部件19上。毛坯的圖像被集成在屏幕上并且會疊加在前面描述的信息上，即，面對框架軸的演示鏡片的輪廓。配鏡師以這種方式，對毛坯14進行定位，使得它的光學傳感器CO與點COI重合，并且線17與線段101平行設置或?qū)R。如果α = 0，光軸AO也與線段101重合。
[0065]適配器35可以在最后被固定上，例如被粘附到毛坯的上凸面。
[0066]適配器的中心必須被定位，從而與點O進行對應，所述點O本身對應演示鏡片2-D形狀的質(zhì)心B。適配器的支撐軸垂直于屏幕的表面，并且它的角方向通常與軸1I平行。
[0067]最后，在任何情況下，加工機器的控制會非常準確，且適配器也可以得到非常準確的定位。
[0068]另外，設備18、118不包括任何顯示器26。由單元25產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被傳送到獨立的設備，所謂《預鍛?！?，用于鋪設適配器。
[0069]對于包括至少一個柱面或一個環(huán)面的鏡片來說，光軸對準圓柱的母線或圓環(huán)面半徑r或R的母線，定義了鏡片的圓柱形或環(huán)形面。通常，除了鏡片包括圓柱面與平坦表面結(jié)合的情況以外，光軸總是通過包含鏡片光學中心的平面。鏡片光軸的位置和方向通過鏡片計采用已知的方式來確定。
[0070]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種獲取和測量適用于眼鏡架(I)的演示鏡片(7)的幾何數(shù)據(jù)的方法，所述方法被用于獲取和測量幾何數(shù)據(jù)的設備(18 ；118)中，所述設備包括: 透明支撐部件(19)，適用于承載眼部物體； 裝置(21)，位于支撐部件的一側(cè)，用于照明所述支撐部件(19)； 攝像機(24)，位于支撐部件的另外一側(cè)，朝向支撐部件，并光學上適用于產(chǎn)生視頻信號，所述視覺信號代表至少一個與設置在支撐部件上的眼部物體相關(guān)的圖案；和信號分析和處理裝置(25)，用于在輸入端接收由所述攝像機產(chǎn)生的視頻信號， 其特征在于，所述方法包括以下步驟: (a)拿起演示鏡片(7)，其中，所述演示鏡片(7)具有適用于所述眼鏡架(I)的輪廓和兩個平行的球形面； (b)將框架軸畫在所述演示鏡片上； (c)將所述演示鏡片(7)的凸面⑶設置于所述獲取和測量設備(18)的所述透明支撐部件(19)上； (d)捕捉兩個與所述演示鏡片相關(guān)的圖案，即，輪廓與所述框架軸，并且確定這兩個圖案的尺寸特性；以及 (e)計算所述輪廓的質(zhì)心(B)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取和測量設備包括顯示器(26)，所述顯示器(26)包含屏幕(27)，以及設于其中的信號分析和處理裝置(25)，以便提供給顯示器(26)所述兩個圖案的代表信號，并在屏幕上顯示這兩個圖案，并且所述質(zhì)心(B)也被顯示在屏幕上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 佩戴者通孔的位置相對于演示鏡片被捕捉； 所述位置作為光學中心的圖像(COI)被顯示在所述屏幕(27)上； 所述毛坯的光學中心(CO)和光軸(AO)在眼鏡片毛坯(14)上被定位； 如果必要，考慮為佩戴者進行所要求的軸校正； 點(15，CO，16)，畫于所述毛坯上，用于定義平行于所述框架的軸(10)的線(17)； 所述毛坯(14)的凹面被定位在所述支撐部件(19)上，使其所承載的光學中心(CO)與顯示在屏幕上的光學中心的圖像(COI)重合，并且將所述直線(17)定位成與顯示在屏幕(27)上的框架軸圖像(101)成一直線或平行；以及 適配器(35)被設置在所述毛坯的凸面上，且適配器的中心與所述質(zhì)心(B)相對應。
【文檔編號】G02C13/00GK104460047SQ201410479715
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】簡雅克·伯納德·約瑟夫·維德科克, 盧西恩·布魯諾·比才 申請人:呂諾運營科技公司