用于检查屈光力分布和居中性的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于检查眼镜镜片（102a，102b）的屈光力分布和/或居中性的装置（100）。该装置（100）包括：支架（104），用于将该眼镜镜片（102a，102b）安排在测量位置上；显示装置（110），用于显示测试结构（140）；以及‑图像捕捉装置（112，138），用于针对以下成像光束（114）来捕捉该测试结构（140）的实际图像（142），该成像光束穿过被安排在该测量位置上的该眼镜镜片（102a，102b）。本发明的特征为显示装置（120），该显示装置用于同时显示所捕捉到的实际图像（142）和补充该测试结构（140）的目标图像的目标补充图像（144），其中，该测试结构（140）的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片。本发明涉及一种用于检查眼镜镜片（102a，102b）的屈光力分布和/或居中性的相应方法。

说明书

本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于检查眼镜镜片的屈光力分布、或用于检验眼镜镜片的光焦度和/或居中性的方法，并且涉及一种根据专利权利要求9的前序部分所述的用于检查眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性的装置。在此背景下，居中性应理解为是指考虑相对于眼镜配戴者的瞳距的位置和正确对准，将眼镜镜片正确并入眼镜架中。

在DE 10 2008 039 416 A1中描述了用于检查安装在眼镜架中的眼镜镜片的居中性的方法和装置。该方法首先包括确定眼镜镜片中的永久标记相对于镜架的位置。根据所确定的位置来确定眼镜镜片上的目标对中点。在录像居中性装置的帮助下确定针对眼镜配戴者的实际对中点。接着将实际对中点与目标对中点相互比较。相应地，这种方法包括检查（有可能自动地）在永久刻记的基础上通过研磨而落座的眼镜镜片的位置。这种方法仅在眼镜镜片上还存在这样的永久刻记的情况下起作用。

DE 10 2015 211 879 A1（本发明在此基础上继续）描述了用于测量被安排在测量位置上的眼镜的眼镜镜片的屈光力分布的装置和方法。在该方法中，将眼镜安排在测量位置上。接着提供测试结构。接着通过成像光束路径来捕捉测试结构的图像，该成像光束路径穿过被安排在测量位置上的眼镜的眼镜镜片之一。接着根据测试结构的坐标以及所捕捉的测试结构的图像、并且根据眼镜镜片相对于测试结构或测试结构的图像的空间位置来确定眼镜镜片的屈光力分布。这种方法还适用于测量没有永久刻记的眼镜镜片。

虽然上述两种方法和安排都基本上证明是值得的，但仍需要用于进行过程控制的简单方式。

因此，本发明的目的是提供一种适用于通过研磨方法来控制落座位置的方法和装置。本发明优选地用于确保多用途。

这个目的是通过一种具有如专利权利要求1所述的特征的方法以及一种具有入专利权利要求9所述的特征的装置来实现的。本发明的有利的实施例和发展是从属权利要求的主题。

根据本发明的用于检查眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性的方法包括以下步骤：

- 将该眼镜镜片安排在测量位置上，

- 提供测试结构，

- 针对以下成像光束来捕捉该测试结构的实际图像，该成像光束穿过被安排在该测量位置上的该眼镜镜片，并且

替代性地

- 将所捕捉到的实际图像与该测试结构的将针对以下成像光束产生的计算得到的目标图像进行比较，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片，

或

- 将所捕捉到的实际图像与补充该测试结构的目标图像的目标补充图像进行比较，其中，该测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片。

该方法假定，针对要检查的特性存在目标值，即，该方法用于在过程控制的背景下进行目标-实际比较。

如果测试结构是根据预限定的目标图像计算出的，则是适宜的。这是因为，在此情况下，可以将相对简单的几何结构，即已知的符号和常用的标记（诸如圆环、规则性网格网络等等）预限定为目标图像，其结果是，能够快速确定实际图像与该几何形状的偏差。

该测试结构是可以根据该预限定的目标图像通过光学追踪方法计算出的。这种类型的方法常用于计算光学元件，因此所需要的只是对仍然常规的设备的适配，特别是计算路径的颠倒。

原则上，能够将该方法用于已经相对于标准发生改变的眼镜镜片，以便定性地确定已经做出的所期望改变是否往往展现出所期望的结果。然而，还能够比较确切地检查甚至个别地适配的眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性。在此情况下，有必要针对每种个别情况确定与待检查的眼镜镜片在考虑其生产所基于的设计数据的情况下通过计算所应具有的屈光力分布相对应的目标屈光力分布。

由于知道实际测量位置与目标测量位置之间的空间关系对于这种比较的准确性而言是重要的，因此必须能够尽可能准确地限定和/或确定实际测量位置和目标测量位置。因此本发明提供了根据待检查的眼镜镜片的对中参数、尤其是对中点的坐标来计算预限定的目标测量位置。

实际图像与目标图像的比较可以用多种多样的方式进行。例如，能够预限定被安排在检查设备附近的不可变目标图像标准。还有可能根本不显示实际图像和目标图像，而是通过计算机来进行运算比较。这种类型的计算可能在某些情形下是运算密集型的并且因此耗时的。一种视觉途径在于同时显示实际图像和目标图像。替代性地，实际图像和目标补充图像也可以被同时显示。这使得检查人员能够关于被测试眼镜镜片的实际屈光力分布和/或居中性的品质作出决定。

有可能将实际图像和目标图像并排显示以进行比较。然而，如果实际图像和目标图像以彼此上下叠加的方式被显示，或者如果实际图像和目标补充图像以上下叠加的方式被显示，则准确性通常提高。

如果实际图像和目标图像以变得全等的方式被显示，或者如果实际图像和目标补充图像彼此互补地被显示，则用叠加的展示来执行比较时的准确性特别高。

根据本发明的用于检查眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性的对应装置包括以下组成部分：

- 支架，用于将该眼镜镜片安排在测量位置上，

- 显示装置，用于显示测试结构，

- 图像捕捉装置，用于针对以下成像光束来捕捉该测试结构的实际图像，该成像光束穿过被安排在该测量位置上的该眼镜镜片，以及可选地

- 比较装置，用于将所捕捉到的实际图像与该测试结构的目标图像进行比较，其中，该测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片，-或用于将所捕捉到的实际图像与补充该测试结构的目标图像的目标补充图像进行比较，其中，该测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片；

或

- 显示装置，用于同时显示所捕捉到的实际图像和该测试结构的目标图像，其中，该测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片，-或用于同时显示所捕捉到的实际图像和补充该测试结构的目标图像的目标补充图像，其中，该测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片。

上文解释了比较结果的准确性依赖于实际测量位置和目标测量位置。如果支架具有多个保持点，这些保持点在空间中的位置是之前已知的，则待检查的眼镜镜片或包括待检查的眼镜镜片的眼镜可以被比较简单地带到可预先确定的位置（优选在位点和取向方面）。

已经发现适宜的是，支架具有补偿装置，用于补偿（包括待检查的眼镜镜片的眼镜的）前倾度和/或侧倾度。补偿装置可以例如包括倾斜装置和/或旋转装置，以根据对应的预定义来倾斜或旋转眼镜镜片或包括眼镜镜片的眼镜。然而，还可能的是补偿装置允许仅以补偿向前倾度和/或侧倾度的方式来安装眼镜镜片或包括眼镜镜片的眼镜。

该装置的一种特别有利的配置在于，支架被配置成用于保持眼镜，并且支架包括互换装置，以用于依次检查眼镜的右眼镜镜片和左眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性。互换装置可以被配置为可手动操作或是自动的。互换装置的突出之处尤其在于，它可以将相应眼镜镜片带到预先限定的或可预先确定的位置。

根据本发明的装置还可以包括移位装置，该移位装置用于将支架和图像捕捉装置相对于彼此进行相对移位，例如以便校正实际和/或目标图像的畸变或不清晰的表示。

以对应的方式，该装置可以此外或替代性地包括用于将支架和显示装置进行相对移位的移位装置。该移位装置也可以用于校正实际和/或目标图像的畸变或不清晰的表示。

下面参照附图来更详细地描述本发明。在图中：

图1 示出了用于检查眼镜镜片的屈光力分布和/或居中性的装置的一个示例性实施例；

图2a)示出了适合用于根据图1的装置中的、用于眼镜的支架，

图2b)示出了根据图2a)的、保持有眼镜的支架；

图3 示出了由图1显示的装置的屏幕显示的、呈椭圆形式的测试结构；

图4 示出了图1所示的装置的计算机屏幕的显示，具有图1所示的装置的相机所捕捉的实际图像、以及补充的目标补充图像。

图1示出了根据本发明的用于检查眼镜镜片102a的屈光力分布和/或居中性的装置100的一个示例性实施例。装置100包括支架104（借助两个保持点106a、106b示意性地描绘），该支架保持着眼镜102，该眼镜包括被安装在所述位于测量位置上的眼镜的镜架108中的两个眼镜镜片102a、102b。装置100的一部分是屏幕110，该屏幕用作显示测试结构的显示装置。存在相机112作为图像捕捉装置。所述相机用于捕捉测试结构的显示在屏幕110上的、由于成像光束114而产生的实际图像，该成像光束从屏幕发出并且穿过被安排在测量位置上的眼镜镜片102a、并撞击到相机112上。

装置100的一部分是计算机116。计算机116用于数据记录、数据处理、和对屏幕110、相机112以及可能地支架104的控制（参见下文的说明）。从计算机116到屏幕110、到相机112以及到支架104的对应数据链路在附图中用附图标记118所标识的双箭头标识。存在具有触摸板124的键盘122，用于操作计算机116。

该装置的另一部分是另一显示装置，即，屏幕120，在本示例性实施例中属于计算机116。所述屏幕120用于显示由相机112捕捉的测试结构的实际图像、并且还同时显示所述测试结构的目标图像或与补充所述目标图像的目标补充图像。在此情况下，测试结构的目标图像是将针对以下成像光束产生的图像，该成像光束将穿过被安排在预限定的目标测量位置上的、具有预限定的目标屈光力分布的眼镜镜片。

在图2a) 和2b) 中描绘了支架104的一个示例性实施例。图2a) 示出了没有眼镜的支架104；图2b) 示出了根据图2a) 的、保持有眼镜的支架。图2a) 和图2b) 所示的用于眼镜102的支架104具有保持点106c、106d、106e、106f，这些保持点在空间中的位置是完全已知的，并且对于被夹入的眼镜102，所述支架补偿眼镜镜片102a、102b的前倾度。保持点106c、106d、106e、106f是U形接纳元件126c、126d、126e、126f的接触点，其中两个接纳元件相应地安排成彼此相对，而其开口朝向彼此。这四个U形接纳元件126c、126d、126e、126f由彼此平行安排的两个杆128a、128b支撑。这两个杆128a、128b各自在其末端被两个支撑杆132a、132b保持。上杆128a固定地连接至这两个支撑杆132a、132b上。下杆128b各自其两端具有开口134a、134b，支撑杆132a、132b穿过这些开口，其结果是所述下杆128b在支撑杆132a、132b上以平行于上杆128a可移位的方式被引导。下杆128b可以抵抗两个螺旋弹簧130a、130b的力移位，支撑杆132a、132b穿过这两个螺旋弹簧。

图2a) 和图2b) 中所示的支架104允许在没有重新调整的可能性的情况下或在不需要重新调整的情况下以位置限定的方式（就位点和取向而言）在空间上安排眼镜。本身提供调整也可能是有帮助的。在这样的情况下，支架必须被配置成使得其在所有空间方向上是可移位的且还是可旋转且可枢转的。在这种情况下，经由计算机116进行对应的电子控制是有利的。此外，相机辅助的位置检测装置是有帮助的。

为了能够依次检查左眼镜镜片和右眼镜镜片二者，要么相机112要么眼镜支架104是垂直于相机112的光轴112a（方向箭头136）可移位的。替代性地，还能够采用两个相机102、138。在此方面，可以同时检查两个眼镜镜片102a、102b。

通过合适的算法（例如，光线追踪）计算出的测试结构（例如，椭圆140）被显示在屏幕110上（参见图3）。测试结构140是计算出的，使得它被成像为在相机112透过眼镜104的眼镜镜片102a进行观察时没有畸变、并且取决于眼镜镜片102a的光学中心的位置处于图像传感器的限定位点处。这个实际图像142被显示在屏幕120上（图4）。

要显示在屏幕110上的测试结构140的计算需要眼镜镜片102a的对中参数以及屈光力（球镜、柱镜、轴位、棱镜），这些必须在测量之前被传输至装置100。如果所计算出的测试结构140被相机112成像为没有畸变、处于正确的位置并且具有正确的大小，则可以认为眼镜镜片102a落座得具有正确的屈光力并且正确居中。如果与预期图像（对应于测试结构140的目标图像）的偏差在要限定的公差之外，则眼镜镜片102a是有缺陷的。

为了促进检查实际图像142的畸变，在屏幕116上不仅显示测试结构140的实际图像142（和相机112捕捉到的眼镜102的图像146）、而且还有补充目标图像的目标补充图像144、可能还有另外的辅助结构（参见图4）。图1和图4示出了十字准线作为辅助结构。图1还示出了方框150的一部分。

测试结构140透过待测试的眼镜镜片102a的图像142将通常是不清晰的。通过将屏幕110或眼镜支架104平行于相机系统112、138的光轴112a移位，可以实现清晰的图像。眼镜镜片102a的（或眼镜镜片102a、102b的）屈光力因此可以由眼镜支架104或屏幕110的位置确定。