專利名稱：用于自動檢測鏡片上的標(biāo)記的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及對鏡片上的標(biāo)記的檢測。
更具體地，本發(fā)明涉及一種檢測儀器，該檢測儀器包括適于接納所述鏡片的支承件，并且在所述支承件的一側(cè)上具有用于照射安裝在所述支承件上的鏡片的第一照明裝置，在另一側(cè)上具有用于獲取和分析透射穿過所述鏡片的光的第一獲取和分析裝置。
本發(fā)明的尤其有利的應(yīng)用是自動檢測度數(shù)漸進增加的鏡片的各種特性，尤其是檢驗至少一個標(biāo)定特性，例如當(dāng)這種鏡片安裝在框架上時為該鏡片的遠(yuǎn)用和近用定中心、確定軸線、或確定基準(zhǔn)點。
背景技術(shù)：
當(dāng)將漸進式鏡片安裝在框架上時，確保為眼睛校正折射或眼調(diào)節(jié)缺陷的鏡片相對于眼睛正確地定位對于用戶的視覺舒適是重要的。
當(dāng)鏡片在其設(shè)計中指定的基準(zhǔn)中心和眼睛的瞳孔中心成一直線時，或者換句話說當(dāng)視線通過鏡片的基準(zhǔn)中心時，鏡片居中。因此，定中心是將兩個幾何光學(xué)事物—佩戴者的瞳孔的形態(tài)和基準(zhǔn)中心在鏡片上的位置—集合在一起的結(jié)果。
在制造期間，每個漸進式鏡片使用油漆形成臨時標(biāo)記，并使用刻印形成永久標(biāo)記。臨時標(biāo)記使得可在安裝鏡片之前方便地確定鏡片的中心。永久標(biāo)記使得當(dāng)鏡片安裝在患者的框架上時可以識別漸進式鏡片的性質(zhì)、其加入度的值、并且還能檢驗或重新建立所述鏡片的精確標(biāo)定，即使是在除去臨時標(biāo)記之后仍可如此。應(yīng)理解，臨時標(biāo)記在光學(xué)儀器制造者將眼鏡移交給消費者之前被光學(xué)儀器制造者除去，并且在必要時，可根據(jù)鏡片上保留的永久刻印標(biāo)記重建。
更精確的，如圖10所示，臨時標(biāo)記通常包括識別遠(yuǎn)用區(qū)域的中心的“裝配”或“定中心”十字11，當(dāng)佩戴者直視前方無窮遠(yuǎn)處時該遠(yuǎn)用區(qū)域的中心將位于佩戴者的瞳孔的中心；該十字用于相對于眼睛垂直地確定鏡片10的度數(shù)級數(shù)(progression)的位置，從而如鏡片的設(shè)計者預(yù)期的，佩戴者可容易地找到遠(yuǎn)用、中用和近用所需的校正度數(shù)；中心點12，該中心點確定鏡片10的“光學(xué)中心”的位置，并根據(jù)鏡片的類型位于安裝十字11下方2毫米(mm)到6mm處；對于漸進式鏡片，此“光學(xué)中心”通常是“棱鏡基準(zhǔn)”點，在該“棱鏡基準(zhǔn)”點處測量對應(yīng)于佩戴者的指示的鏡片10的標(biāo)稱棱鏡度數(shù)；用于測量鏡片的遠(yuǎn)用度數(shù)的圓圈13，該圓圈位于緊靠裝配十字11上方的鏡片10的上部內(nèi)，并確定遠(yuǎn)用的基準(zhǔn)點的位置；因此該圓圈是應(yīng)放置正面焦距計以便測量鏡片10的遠(yuǎn)用度數(shù)的位置；用于測量鏡片的近用度數(shù)的圓圈14，該圓圈位于鏡片10的底部內(nèi)，并圍繞近用區(qū)域的中心或基準(zhǔn)點；該中心朝鼻子偏置2mm到3mm，并且該中心與裝配十字11之間的距離構(gòu)成鏡片10的級數(shù)的標(biāo)稱長度；以及識別鏡片10的水平方向并用于定中心的一條或多條線15。
還從圖10可見，永久標(biāo)記通常包括兩個小圓圈或記號16，其位于鏡片10的通過其光學(xué)中心的水平線上，并總是位于光學(xué)中心12的任一側(cè)上的17mm處；這些刻印記號用于獲得鏡片的水平和垂直中心；用于識別漸進式鏡片的商標(biāo)和準(zhǔn)確性質(zhì)的記號17(例如，V代表Varilux)，其被刻印在靠近鼻子的小圓圈或記號下方；以及表示加入度的兩個或三個數(shù)字(例如，30或300代表3.00D的加入度)，其被刻印在臨時小圓圈或記號下方。
應(yīng)記得，對于具有一條或多條度數(shù)不連續(xù)性的線的多焦點鏡片，所述線用作永久標(biāo)記。
漸進式鏡片的定中心包括兩個分量垂直分量和水平分量。
垂直定中心使得可在眼睛前部垂直地定位鏡片的度數(shù)級數(shù)，以便眼睛能以鏡片的設(shè)計者預(yù)期的方式容易地發(fā)現(xiàn)所需的對應(yīng)的度數(shù)。遠(yuǎn)用校正度數(shù)應(yīng)到達視線第一眼位的軸線，而近用度數(shù)應(yīng)達到當(dāng)視線降低以便近用時視線的軸線。
通常通過使用制造者為進行垂直定中心而漆在鏡片上的遠(yuǎn)用定中心十字執(zhí)行垂直定中心定中心包括當(dāng)患者看向無限遠(yuǎn)處時在患者眼睛瞳孔的中心的前方確定鏡片的中心十字的位置。實際上，光學(xué)儀器制造者測量在佩戴者平視時框架底部和佩戴者的瞳孔之間的高度，并將鏡片的定中心十字定位在所測量的高度。
水平定中心包括相對于眼睛沿橫向確定漸進式鏡片的位置，從而佩戴者可最優(yōu)地使用用于遠(yuǎn)用、中用和近用的區(qū)域。
生理學(xué)研究已示出在25％的情況下瞳孔的中心相對于鼻子具有超過1mm的不對稱，并且在60％的情況下具有1mm的虛偏移。因此，有利地能夠彼此獨立地檢驗兩個鏡片中的每一個的定中心，并且這是優(yōu)選地能夠測量瞳孔之間的右側(cè)和左側(cè)半距離而不是僅測量總的瞳孔之間的距離的原因。
通過構(gòu)造，所有漸進式鏡片都是遠(yuǎn)用和近用區(qū)域相對定位，并且近用區(qū)域相對于遠(yuǎn)用區(qū)域朝鼻子偏離中心。
因此，可相對于近用或相對于遠(yuǎn)用(更常用的技術(shù))進行鏡片的水平定中心。
相對于遠(yuǎn)用的定中心包括測量患者遠(yuǎn)用時右左瞳孔之間的半距離，即鼻子根部與左眼和右眼的瞳孔(或更精確地與角膜映像)的中心之間的距離。因此，在距離框架的中心平面或鼻平面的這些距離處定位右側(cè)和左側(cè)鏡片的遠(yuǎn)用裝配十字。
通過使鏡片關(guān)于其光學(xué)或中心軸線正確地取向，并使鏡片的水平線(或刻印圓圈)在框架的水平方向上對準(zhǔn)，通過鏡片的構(gòu)造可發(fā)現(xiàn)近用區(qū)域大約相對于遠(yuǎn)用區(qū)域朝鼻子偏離2mm到3mm。
很少相對于近用定中心，并且相對于近用定中心以類似的方式這樣進行，即測量患者近用時瞳孔之間的半距離，并在所述距離處確定左側(cè)和右側(cè)鏡片的近用區(qū)域的中心的位置。
當(dāng)右眼和左眼不對稱地聚焦時，此第二技術(shù)尤其有利。
已知可自動或手動操作以檢測裝在框架上的漸進式鏡片的各種特性的多種器具。
正面焦距計是一種這樣的光學(xué)器具，該器具可通過識別待測量鏡片的焦距并確定單光鏡片的光學(xué)中心的位置，而自動并直接確定鏡片的正面(球形、柱狀、棱柱形的)光強度。
大部分屈光度儀(frontofocometer)根據(jù)相同光學(xué)原理操作，該光學(xué)原理如Visual Optics and Instrumentation，Ed.N.Charman，MacmillanPress，London 1991，pages.418-419中的W.F.Long的文獻“Paraxialoptics”所述。
以前已知的屈光度儀可配備有用于標(biāo)記和保持未安裝鏡片的系統(tǒng)(具有承載指或鏡片夾具)，該系統(tǒng)是供應(yīng)商Visionix以商標(biāo)Essilor ACL 60銷售的類型或者日本供應(yīng)商Shin Nippon以商標(biāo)Essilor CLE 60銷售的類型。
張力測量儀(tensiscope)是目前完全手動的器具，其使光學(xué)儀器制造者可檢測和定位已安裝鏡片內(nèi)存在的張力以便檢驗每個鏡片(是否)正確地裝在其框架內(nèi)。
已安裝鏡片內(nèi)的張力是由于鏡片的較差的機械加工導(dǎo)致的，該鏡片相對于接納其的邊緣過大。然后鏡片在框架內(nèi)處于應(yīng)力下，從而產(chǎn)生會損壞鏡片的張力。
張力測量儀中使用的原理包括顯示鏡片的雙折射(鏡片的折射率不再各向同性，而是依賴于光的偏振方向)，此雙折射與所述鏡片受到的應(yīng)力有關(guān)。
為了顯示這種雙折射，張力測量儀首先包括均勻光的源，該光源通過使用緊靠光源之后設(shè)置的偏振鏡而被線性偏振并用于照射已安裝的鏡片，其次包括第二偏振鏡，該第二偏振鏡設(shè)置在鏡片之后并且光學(xué)儀器制造者通過該偏振鏡觀察被照射的鏡片。
當(dāng)不存在應(yīng)力時，光學(xué)儀器制造者看到的被照射的鏡片是均勻的。
當(dāng)存在應(yīng)力時，光學(xué)儀器制造者觀察到在所述被照射的鏡片中出現(xiàn)有色的或有陰影的條紋，該條紋在鏡片受到應(yīng)力的位置靠得較近。
在觀察到的有色或有陰影的條紋時，光學(xué)儀器制造者需要估計需要對所述鏡片執(zhí)行什么修整，以便鏡片可合適地裝配在框架內(nèi)即不會受應(yīng)力。
用于識別具有漸進加入度的鏡片的器具是用于確定由合成材料制成的漸進式鏡片的永久標(biāo)記的位置的器具，該器具通常被稱為漸進式鏡片識別儀或“Pal Id”。
該器具通過具有圖案的濾光鏡照射鏡片以便示出所述鏡片的永久標(biāo)記。
最后，具有鉆孔夾具，該鉆孔夾具用于放置在鏡片上以便確定用于為無邊眼鏡的鏡腿鉆出安裝孔的位置。
上述彼此不同的器具的一個主要缺陷是放置在一起的這四個器具的體積非常大。另外，張力測量儀和Pal Id完全手工操作，這使得光學(xué)儀器制造者在使用它們時比較費時。

發(fā)明內(nèi)容
與本領(lǐng)域的上述情況相比，本發(fā)明提供了一種這樣的裝置，該裝置使用相同獲取裝置不僅可自動識別鏡片上的永久標(biāo)記，并且還可測量該鏡片的一個或多個其它特性，尤其是測量在該鏡片裝在框架內(nèi)時在該鏡片內(nèi)引入的張力，以直接確定鏡片的正面光強度，或識別在具有被鉆孔鏡片的眼鏡內(nèi)鉆出安裝孔的位置。
更具體地，本發(fā)明提供了一種如導(dǎo)言內(nèi)限定的儀器，該儀器包括位于所述第一照明裝置和所述支承件之間的可啟動和可停用的圖案濾光鏡。
本發(fā)明儀器的其它有利的和非限制性的特性如下第一獲取和分析裝置適于處理啟動的圖案濾光鏡輸出的信號，以便確定鏡片的永久標(biāo)記的位置；所述儀器包括兩個偏振濾光鏡，一個偏振濾光鏡設(shè)置在所述第一照明裝置和所述支承件之間，另一個偏振濾光鏡設(shè)置在所述支承件和所述第一獲取和分析裝置之間；所述圖案濾光鏡由液晶顯示屏形成；液晶顯示屏還形成設(shè)置在所述第一照明裝置和所述支承件之間的所述偏振濾光鏡；所述第一照明裝置可啟動并可停用；所述儀器包括可啟動和可停用的第二照明裝置，該第二照明裝置適于通過切向入射光照射安裝在所述支承件上的鏡片，所述第一獲取和分析裝置適于分析透射穿過所述被切向入射光照射的鏡片的光束；所述第一獲取和分析裝置包括數(shù)字照相機；所述第一獲取和分析裝置包括適于處理從照相機的輸出端獲得的信號的圖像處理裝置，和顯示處理過的信號的裝置；所述第一獲取和分析裝置包括位于下游偏振濾光鏡和照相機之間的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)用于反射光束并包括聚光鏡和以45°傾斜的鏡子；所述儀器具有屈光度儀，該屈光度儀首先包括第三照明裝置，該第三照明裝置相對于該第一照明裝置橫向設(shè)置，并適于產(chǎn)生指向安裝在朝所述第三照明裝置定位的所述支承件上的鏡片的光束，其次包括第二獲取和分析裝置，該獲取和分析裝置用于獲取和分析透射穿過安裝在所述支承件上的所述鏡片的光束；支承件可沿兩個垂直軸線平移；所述儀器包括用于測量支承件相對于初始位置的位移的裝置；為了測量所述支承件的位移，所述測量裝置包括增量編碼器或至少一個被動指針，該被動指針在被所述第一照明裝置照射時在所述第一獲取和分析裝置上以陰影形成標(biāo)定圖像，使得可確定所述支承件在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置；以及各被動指針具有為多邊形、圓形或十字形的外部或內(nèi)部輪廓線。


下文參照附圖作為非限定示例給出的說明使得可以很好地理解本發(fā)明的內(nèi)容以及本發(fā)明如何實現(xiàn)。
在附圖中圖1是本發(fā)明的儀器的概略性透視圖，該儀器的鏡片支承件處于第一位置；圖2是本發(fā)明的儀器的概略性透視圖，該儀器的鏡片支承件處于第二位置；圖3是示出以張力測量儀模式操作的圖1的儀器的主要內(nèi)部元件的概略性側(cè)視圖；圖4A和4B是用于本發(fā)明的儀器的兩個具有不同圖案的濾光鏡的概略性俯視圖；圖5是示出用于合成材料制成的鏡片的以Pad Id模式操作的圖1的儀器的主要內(nèi)部元件的概略性側(cè)視圖；圖6是示出用于無機材料制成的鏡片的以Pad Id模式操作的圖1的儀器的主要內(nèi)部元件的概略性側(cè)視圖；圖7是位于第二位置的圖1的儀器的支承件的一個實施例的概略性俯視圖；圖8是位于第一位置的圖1的儀器的支承件的一個實施例的概略性俯視圖；圖9是圖1的儀器的支承件的概略性透視圖；以及圖10是具有臨時和永久標(biāo)記的具有漸進加入度的鏡片的概略性俯視圖。
具體實施例方式
圖1和2示出用于自動檢測具有標(biāo)記的鏡片10的各種特性的儀器100。
有利地，儀器100同時具有不同功能，即“Pad Id”功能、張力測量儀功能和屈光度儀功能。
因此，在“Pad Id”模式內(nèi)，所述儀器100用于自動檢驗裝在患者的框架上的具有漸進加入度的鏡片(不管是由無機材料還是由有機材料制成)的至少一個定中心特性，并確定所述鏡片的永久標(biāo)記的位置。
在張力測量儀模式內(nèi)，所述儀器100用于自動檢測和定位安裝好的鏡片內(nèi)存在的任何張力，以便檢驗每個鏡片(是否)正確地裝在框架內(nèi)。
在屈光度儀模式內(nèi)，所述儀器100用于測量或檢驗在具有漸進加入度的鏡片的基準(zhǔn)點處的度數(shù)，或者用于識別和測量單光鏡片的度數(shù)。
儀器100包括結(jié)構(gòu)1，該結(jié)構(gòu)形成容納各種光學(xué)元件的箱，并在其上安裝適于接納裝有鏡片10的眼鏡架的支承件110。
如圖3和5內(nèi)所示，儀器100在支承件110的一側(cè)上具有用于照射安裝在支承件110上的鏡片10的第一照明裝置120，在另一側(cè)上具有用于獲取和分析透射穿過所述鏡片10的光線的第一獲取和分析裝置130。
所述第一照明裝置120優(yōu)選地可啟動和可停用。
該第一照明裝置包括白光源121和用于使用漫射光照射鏡片10的漫射器122。
在此示例內(nèi)，第一獲取和分析裝置130包括數(shù)字照相機134。該第一獲取和分析裝置在下游偏振濾光鏡150和數(shù)字照相機134之間還包括用于使光線偏轉(zhuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括聚光鏡131和以45°傾斜的鏡子132。所述第一獲取和分析裝置130還包括適于處理從照相機134的輸出端獲得的信號的圖像處理裝置(未示出)，以及用于顯示處理過的信號的顯示裝置(未示出)。
如圖5和6內(nèi)所示，為了對合成材料制成的鏡片執(zhí)行“Pal Id”功能，儀器100在所述照明裝置120和所述支承件110之間包括具有重復(fù)和規(guī)則的圖案的可啟動和可停用的濾光鏡140。
該圖案濾光鏡140有利地由液晶顯示屏(LCD)構(gòu)成。
圖4A和4B示出具有啟動的不同圖案的兩個濾光鏡140，一個濾光鏡包括在透明背景上具有黑點的屏幕，而另一個濾光鏡包括在透明背景上具有黑條的屏幕。
儀器100還包括兩個偏振濾光鏡設(shè)置在所述第一照明裝置120和所述支承件110之間的上游偏振濾光鏡，設(shè)置在所述支承件110和所述第一獲取和分析裝置130之間的下游偏振濾光鏡150。
與第一照明裝置120和第一獲取和分析裝置130相關(guān)聯(lián)的這兩個偏振濾光鏡使儀器100可執(zhí)行其張力測量儀功能(見圖3)。這兩個濾光鏡的偏振沿相同的方向(而不是像具有交叉的偏振濾光鏡的傳統(tǒng)張力測量儀那樣沿兩個垂直方向)設(shè)置，以便可實現(xiàn)其它功能尤其是“Pal Id”功能而這兩個濾光鏡不會遮蔽光。應(yīng)理解，交叉的濾光鏡的組合將在不存在張力的鏡片的區(qū)域內(nèi)遮蔽光，這會阻止對其的任何識別或測量。另外，兩個濾光鏡的相同的偏振方向應(yīng)與所分析的鏡片的偏振方向基本相同。否則，鏡片的沒有張力的區(qū)域會與兩個濾光鏡共同遮蔽光，并且這同樣會阻止對鏡片的任何識別或測量。實際上，在使用中偏振因此通常相對于鏡片的構(gòu)型水平。
當(dāng)啟動時，圖案濾光鏡140用于顯示置于所述第一照明裝置120和所述第一獲取和分析裝置之間并放置在所述支承件110上的合成材料鏡片10的永久標(biāo)記(“Pal Id”功能)。當(dāng)停用時，形成圖案濾光鏡140的液晶顯示屏能對所述鏡片10執(zhí)行另一測量，這是由于該液晶顯示屏還形成設(shè)置在所述第一照明裝置和鏡片之間的上游偏振濾光鏡(張力測量儀功能)。
如圖6所示，儀器100還包括可啟動和可停用的第二照明裝置120’，該照明裝置適于使用切向入射光照射安裝在所述支承件110上的無機材料制成的鏡片10’，所述第一獲取和分析裝置130適于分析透射穿過所述被切向入射光照射的鏡片10’的光束。這些第二照明裝置120’用于顯示由無機材料制成的鏡片上的永久標(biāo)記(“Pad Id”功能)。當(dāng)然，為進行該操作，第一照明裝置120必須停用以便可使用第二照明裝置120’。
尤其如圖3和5所示，為了執(zhí)行屈光度儀功能，儀器100包括適于在鏡片10的度數(shù)基準(zhǔn)點處進行測量的度數(shù)測量裝置。在所述示例內(nèi)，這些度數(shù)測量裝置包括第三照明裝置220，該第三照明裝置相對于所述第一照明裝置120橫向設(shè)置，并適于產(chǎn)生指向安裝在朝所述第三照明裝置220定位的所述支承件110上的鏡片的光束。此外，在包括Hartmann標(biāo)記的屈光度儀尾端件221的下游，還包括第二獲取和分析裝置230，該裝置用于獲取和分析透射穿過裝在支承件110上并面向所述屈光度儀221的所述鏡片的光束。這些第二獲取和分析裝置230包括照相機231。
如圖1和2所示，支承件110更具體地適于支承患者的眼鏡架M。
為此，支承件110包括鼻形件111和適于夾在眼鏡架M上的夾爪112(見圖9)。
鼻形件111是從柱狀基部111A升高的半圓柱體。夾爪112連接在柱狀基部111A上并包括倒轉(zhuǎn)的L形部分，該部分的自由端具有面向鼻形件111的槽口112A。
因此，眼鏡架M的鼻梁架靠置在柱狀基部111A上，并被夾在夾爪112的所述槽口112A和所述鼻形件111之間。
有利地，夾爪112可相對于所述鼻形件111平移，同時被彈性返回裝置(未示出的彈簧)朝相對于所述鼻形件的初始位置永久地推動，以便確保適當(dāng)?shù)貖A緊框架M的鼻梁架，從而確保所述框架M在所述支承件110上被保持處于靜止位置。
更具體地，夾爪112具有在柱狀基部111A內(nèi)的凹槽(未示出)內(nèi)滑動的滑塊，并包括用于使所述夾爪回位的彈簧。
有利地，支承件110可沿兩個相互垂直的軸線X和Y在一平面內(nèi)平移，以便對應(yīng)儀器100的不同操作模式采用用于測量鏡片10的特性的不同位置，這將在下文詳細(xì)說明(見圖7和8)。
為此，支承件110的鼻形件111連接在滑動體部分114上，該滑動部分適于在沿X軸延伸的條帶115的凹槽115A內(nèi)滑動，并且該條帶115承載沿Y軸延伸并用于在結(jié)構(gòu)1內(nèi)的對應(yīng)管(未示出)內(nèi)滑動的桿116。
有利地，經(jīng)由柱狀基部111A連接到所述滑動體部分114的所述鼻形件111適于沿Y軸相對于所述條帶115平移，并被彈性返回裝置(在此情況下是未示出的彈簧)朝相對于所述條帶115的初始位置連續(xù)推動。這樣可使框架M的下緣與條帶115的對應(yīng)邊緣115B接觸。
所述支承件110優(yōu)選地可沿垂直于第一和第二位移軸線X和Y的第三軸線Z移動。這樣可在屈光度儀模式下抬高支承件110并由此抬高框架M，以便將一個鏡片10并然后將另一個鏡片放置在合適的測量位置而不會撞擊屈光度儀尾端件221。另外，支承件110的鼻形件111安裝成可在所述滑動體部分114上樞轉(zhuǎn)。如圖9內(nèi)更具體地示出，柱狀基部111A承載兩個成一直線的突出銷釘111B，該銷釘形成樞轉(zhuǎn)軸線X。這些銷釘111B安裝在所述滑動體部分114的端部處的兩個凸耳114A內(nèi)形成的狹槽內(nèi)。支承件110的鼻形件111的此樞轉(zhuǎn)在屈光度儀模式內(nèi)用于使得可相對于屈光度儀尾端件221正確地定位對應(yīng)的鏡片10。
為了使儀器100能夠識別支承件110在靜止的基準(zhǔn)框架(由結(jié)構(gòu)1指示)內(nèi)的位置，在第一實施例內(nèi)包括用于測量支承件相對于初始位置的位移的測量裝置(未示出)。這種測量裝置包括增量編碼器例如供應(yīng)商CopalElectronics制造的并且以參考號RE20F-100-200銷售的增量編碼器。
在一個優(yōu)選實施例內(nèi)，所述支承件110包括至少一個被動指針113；113’，當(dāng)被所述第一照明裝置120照射時該指針在所述第一獲取和分析裝置130上以陰影形成識別圖像，使得可確定所述支承件110在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置。
如圖7和8所示，由于所述支承件110可在多個用于測量所述鏡片的特性的位置之間移動，所以其包括多個被動指針113，113’，該被動指針以這樣一種方式設(shè)置，即，無論所述支承件110處于哪個測量位置，至少一個被動指針113，113’被所述第一照明裝置120照射，并在所述第一獲取和分析裝置130上以陰影形成識別圖像。
每個被動指針113，113’具有為多邊形、圓形或十字形的外部或內(nèi)部輪廓線113A、113A’、113B’。
在此示例內(nèi)，支承件110包括位于所述夾爪113前部的一個被動指針，該指針由具有輪廓為多邊形、圓形或十字形的開口113A的舌狀物113’構(gòu)成。
在所述條帶115后面，在所述滑動體部分114的端部，支承件110還包括另外的被動指針，該指針由具有輪廓為多邊形、圓形或十字形兩個開口113’A、113’B構(gòu)成。
因此，當(dāng)儀器100以屈光度儀模式對具有漸進加入度的鏡片10操作時，或者對度數(shù)不連續(xù)的多焦點鏡片操作時，該儀器執(zhí)行檢驗所述鏡片的基準(zhǔn)點處的度數(shù)的方法，該方法包括以下步驟a)將所述鏡片10定位在所述支承件110上；b)移動所述支承件110以便使該鏡片10面向第一照明裝置120(見圖2)；c)使用所述第一照明裝置120照射所述鏡片10，同時啟動圖案濾光鏡；d)使用所述第一獲取和分析裝置130的數(shù)字照相機134獲取透射穿過鏡片10的光；e)停用該圖案濾光鏡；f)處理來自所述數(shù)字照相機134的信號以便確定鏡片10的永久標(biāo)記16在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置(見圖10)；g)將所述位置存儲成所述鏡片10的初始位置；h)使用增量編碼器計算所述鏡片10相對于所述初始位置的位移，以便將所述基準(zhǔn)點安置成面向所述度數(shù)測量裝置220、230(見圖1)；i)根據(jù)計算的位移移動所述支承件110；以及j)在所述基準(zhǔn)點處執(zhí)行度數(shù)測量。
當(dāng)儀器100在“Pad Id”模式下工作時，該儀器的圖案濾光鏡140啟動。然后該儀器執(zhí)行檢驗具有漸進加入度的鏡片10的至少一個定中心特性的方法，該方法包括以下步驟a)獲得支承件110在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的初始位置；b)將鏡片10定位在支承件110上；c)移動支承件110以使鏡片10面向第一照明裝置120(見圖2)；d)使用增量編碼器測量支承件110相對于其初始位置的位移；
e)使用所述第一照明裝置120照射鏡片10；f)使用所述第一獲取和分析裝置130的數(shù)字照相機134獲取通過鏡片10透射的光；g)處理由所述數(shù)字照相機134輸出的信號以便確定鏡片10的永久標(biāo)記16在所述靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置；以及h)從所述支承件的初始位置、所測量的支承件的位移、以及所述鏡片10的永久標(biāo)記的位置，推知所述定中心特性的值。
定中心特性通常是瞳孔和當(dāng)鏡片10裝在框架M上時該鏡片的安裝高度之間的半距離。
在上述方法內(nèi)，從在開始的初始化步驟a)期間確定的初始位置，和在使鏡片面向照明裝置120(步驟b)到d))時測量出的支承件110的位移，推知支承件110的位置。
但是，儀器100可執(zhí)行任何其它的檢驗至少一個定中心特性的方法，其中使用數(shù)字照相機134在一個被動指針113、113’的幫助下獲取支承件110的位置。
該方法包括以下步驟a)將鏡片10定位在面向啟動的圖案濾光鏡140放置的支承件110上；b)使用擴散光源121、122通過所述圖案濾光鏡140照射鏡片10；c)使用第一獲取和分析裝置130的數(shù)字照相機134獲取透射穿過鏡片10的光；d)處理由所述數(shù)字照相機134輸出的信號以便確定鏡片10的永久標(biāo)記在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置；e)確定支承件110在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置；以及f)從已知的支承件110的位置以及鏡片10的永久標(biāo)記的位置，推知所述定中心特性的值。
有利地，在此方法內(nèi)，在步驟e)期間，同時執(zhí)行步驟f)，其中使用相機獲取設(shè)置在支承件110上的被動指針113以陰影形成的至少一個標(biāo)定點(見圖7)。
更確切的，在步驟b)內(nèi)，使用所述第一照明裝置120的所述擴散光源121、122照射所述支承件110，在步驟c)內(nèi)使用所述數(shù)字照相機134獲取透射穿過所述支承件110的光，并且在步驟f)中處理由數(shù)字照相機134輸出的信號以便確定被動指針113A在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置。
當(dāng)然，在變型中，在步驟e)內(nèi)可獲取由處于靜止標(biāo)記113A的位置的支承件110直接透射的信號。
因此，在此方法內(nèi)，如圖7所示，在步驟f)內(nèi)，通過計算所述框架M的鼻梁橋的中部位置和所述鏡片10的中心點12的位置之間的距離確定瞳孔之間的半距離，該鼻梁橋中部的位置由所述支承件110的一個被動指針113給出，而中心點12位于將所述鏡片10的兩個對應(yīng)的永久標(biāo)記16互連的直線段的中間。
另外，在此方法內(nèi)，在步驟f)內(nèi)，通過計算所述框架M的頂部或底部邊緣的位置(由數(shù)字照相機134看到的條帶115的邊緣115A給出)和所述鏡片10的中心點12的位置之間的距離確定所述高度，中心點12位于連接所述鏡片10的兩個對應(yīng)的永久標(biāo)記16的直線段的中間(見圖7和10)。
一般地說，儀器100可執(zhí)行一種自動檢測具有標(biāo)記的鏡片10的各種特性的方法，該方法包括以下步驟將鏡片10放置在所述支承件110上，移動支承件110以將所述鏡片定位在測量位置；使用所述第一照明裝置照射所述鏡片和所述支承件110的至少一個被動指針；使用所述獲取和分析裝置130獲取代表鏡片10的圖像的數(shù)字文件；停用圖案濾光鏡；使用所述獲取和分析裝置130獲取代表由所述被動指針以陰影形成的定位圖像的數(shù)字文件；處理獲取的數(shù)字文件；以及從該數(shù)字文件推知所述支承件110以及鏡片的標(biāo)記在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置。
能夠從獲得的圖像推知支承件的位置的算法如下操作將定位圖像二進制化，并僅保留那些光強高于預(yù)定閾值的點；執(zhí)行分段操作隔離通過二進制化獲得的各個項(item)(一個項是一組連續(xù)像素)并為其編號；確定各個項的特性(尺寸、重心位置)；根據(jù)尺寸將項分類除去其尺寸遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)小于被動指針的尺寸的項；通過使被保留的項與代表被動指針的掩碼相關(guān)聯(lián)，比較被保留的項與被動指針的理論形狀；其中相關(guān)聯(lián)是公知的圖像處理操作，其包括將代表掩碼與項相乘；當(dāng)掩碼與項完全相同時相關(guān)性為最大；保留其相關(guān)性大于預(yù)定閾值的項；在此階段通常應(yīng)僅保留對應(yīng)于被動指針的那些項；根據(jù)前面計算的對應(yīng)項的重心確定被動指針在圖像內(nèi)的位置；假設(shè)已知圖像內(nèi)的像素的位置到靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的用毫米表示的位置的轉(zhuǎn)換，則根據(jù)指針在圖像內(nèi)的位置推知指針在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置；以及從被動指針的位置推知支承件的位置。
在校準(zhǔn)所述儀器時定義用于將圖像內(nèi)的像素的位置轉(zhuǎn)換成靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的用毫米表示的位置的轉(zhuǎn)換。例如，為了確定此轉(zhuǎn)換，可使用定位在檢測儀器上的透明測試圖，該透明測試圖上具有絲網(wǎng)印刷的已知間距的網(wǎng)格。相對于構(gòu)成靜止的基準(zhǔn)框架的原點的屈光度儀的尾端件為測試圖進行標(biāo)定。網(wǎng)格內(nèi)的每個交叉點對應(yīng)于良好確定的像素，并具有在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)良好確定的坐標(biāo)。這提供了像素到靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，并且此轉(zhuǎn)換存儲在存儲器內(nèi)。
一旦儀器100已確定對應(yīng)于支承件110的被動指針113以及鏡片10的永久標(biāo)記16的位置，則可由此推知瞳孔和裝在框架M上的鏡片的安裝高度之間的半距離。
如圖5所示，光學(xué)儀器制造者還可以將儀器100僅用于顯示未加工的鏡片的永久標(biāo)記，以便使用標(biāo)識器在所述鏡片上標(biāo)出這些標(biāo)記。
當(dāng)儀器100在張力測量儀模式使用時，圖案濾光鏡140停用，并且LCD屏幕形成偏振濾光鏡。
光學(xué)儀器制造者使用支承件110將裝在框架M內(nèi)的鏡片安置成面向所述第一照明裝置120，并更具體地位于上游偏振濾光鏡140和下游偏振濾光鏡150之間。該第一照明裝置120照射所述鏡片10，而數(shù)字照相機134捕捉鏡片10的圖像。
所述儀器100可提供下面三種信息之一指示鏡片10正確裝在框架M內(nèi)(即，沒有應(yīng)力)的二進制信息；指示鏡片10正確裝在框架M內(nèi)的信息，并且如果框架受到過大張力，則告知光學(xué)儀器制造者所述鏡片應(yīng)除去的修整量，以及當(dāng)僅對鏡片的周面的一部分執(zhí)行修整時(告知光學(xué)儀器制造者)修整的角位置，以便確保所述鏡片正確地裝在框架M內(nèi)；或者所述儀器在屏幕上顯示捕獲的鏡片10的圖像，光學(xué)儀器制造者在看到所述圖像時可確定鏡片是否被正確安裝，并還可確定將對所述鏡片執(zhí)行的修整加工的量。
最后，光學(xué)儀器制造者可有利地使用上述儀器100來在鏡片上定位和測量待形成的孔的位置以及可能地孔的形狀，以安裝無邊框架的鏡腿。
鉆孔夾具放置在支承件110上，并且所述支承件110安置成面向所述第一照明裝置120。照射該鉆孔夾具，并使用數(shù)字照相機134獲得該鉆孔夾具的圖像。然后儀器100在屏幕上顯示獲得的圖像，以便使光學(xué)儀器制造者能夠模擬將執(zhí)行的安裝操作。當(dāng)然，可將獲得的信息發(fā)送給鉆孔機(未示出)，該鉆孔機在測量出的位置在所述鏡片內(nèi)自動形成孔。
本發(fā)明絕不局限于所述和示出的實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的精神對本發(fā)明進行任何變型。
權(quán)利要求
1.一種用于自動檢測鏡片(10；10’)上的標(biāo)記的儀器(100)，該儀器包括適于接納所述鏡片(10；10’)的支承件(110)，并在所述支承件(110)的一側(cè)上具有用于照射安裝在所述支承件上的鏡片(10)的第一照明裝置(120)，在另一側(cè)上具有用于獲取和分析透射穿過所述鏡片(10；10’)的光的第一獲取和分析裝置(130)，該儀器包括位于所述第一照明裝置(120)和所述支承件(110)之間的可啟動和可停用的圖像濾光鏡(140)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器(100)，其特征在于，第一獲取和分析裝置(130)適于處理由啟動的圖案濾光鏡輸出的信號，以便確定鏡片的永久標(biāo)記的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的儀器(100)，其特征在于，該儀器包括兩個偏振濾光鏡，一個偏振濾光鏡設(shè)置在所述第一照明裝置(120)和所述支承件(110)之間，另一個偏振濾光鏡設(shè)置在所述支承件(110)和所述第一獲取和分析裝置(130)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，所述圖案濾光鏡(140)由液晶顯示屏形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的儀器(100)，其特征在于，所述圖案濾光鏡(140)由液晶顯示屏形成；液晶顯示屏還形成設(shè)置在所述第一照明裝置(120)和所述支承件(110)之間的所述偏振濾光鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的儀器(100)，其特征在于，所述兩個濾光鏡設(shè)置成沿相同方向偏振，該方向與待分析的鏡片的偏振方向基本相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，所述第一照明裝置(120)可啟動并可停用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，該儀器包括可啟動和可停用的第二照明裝置(120’)，該第二照明裝置適于利用切向入射光照射安裝在所述支承件(110)上的鏡片(10’)，所述第一獲取和分析裝置(130)適于分析透射穿過所述被切向入射光照射的鏡片(10’)的光束。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，所述第一獲取和分析裝置(130)包括數(shù)字照相機(134)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儀器(100)，其特征在于，所述第一獲取和分析裝置(130)包括適于處理從照相機(134)的輸出端獲得的信號的圖像處理裝置，以及用于顯示處理過的信號的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的儀器(100)，其特征在于，所述第一獲取和分析裝置(130)包括位于下游偏振濾光鏡和照相機(134)之間的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)用于反射光束并包括聚光鏡(131)和以45°傾斜的鏡子(132)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，該儀器具有屈光度儀，該屈光度儀首先包括第三照明裝置(220)，該第三照明裝置相對于所述第一照明裝置(120)橫向設(shè)置，并適于產(chǎn)生指向安裝在朝所述第三照明裝置定位的所述支承件上的鏡片的光束，其次包括第二獲取和分析裝置(230)，該獲取和分析裝置用于獲取和分析透射穿過安裝在所述支承件上的所述鏡片的光束。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的儀器(100)，其特征在于，支承件(110)可沿兩個垂直軸線平移。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的儀器(100)，其特征在于，該儀器包括用于測量支承件相對于初始位置的位移的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的儀器(100)，其特征在于，所述測量裝置包括增量編碼器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的儀器(100)，其特征在于，所述支承件(110)包括至少一個被動指針，該被動指針在被所述第一照明裝置(120)照射時在所述第一獲取和分析裝置(130)上以陰影形成定位圖像，使得可確定所述支承件(110)在靜止的基準(zhǔn)框架內(nèi)的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的儀器(100)，其特征在于，各被動指針具有多邊形的外部或內(nèi)部輪廓線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的儀器(100)，其特征在于，各被動指針具有圓形的外部或內(nèi)部輪廓線。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的儀器(100)，其特征在于，各被動指針具有十字形的外部或內(nèi)部輪廓線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自動檢測鏡片(10)上的標(biāo)記的檢測儀器(100)，該儀器包括適于接納所述鏡片的支承件(110)，并在所述支承件的一側(cè)上具有用于照射安裝在所述支承件上的鏡片的第一照明裝置(120)，在另一側(cè)上具有用于獲取和分析透射穿過所述鏡片的光的第一獲取和分析裝置(130)。根據(jù)本發(fā)明，該儀器包括位于所述第一照明裝置和所述支承件之間的可啟動和可停用的圖像濾光鏡(140)。
文檔編號G02C13/00GK1890596SQ200480036817
公開日2007年1月3日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者F·迪沃, C·勒邁爾 申請人:埃西勒國際通用光學(xué)公司