用于标识光学组件的给定几何特征的方法和系统的制作方法

用于标识光学组件的给定几何特征的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于对在由眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯组成的列表中选择的光学组件的给定几何特征进行标识的方法和系统。所述方法包括以下步骤，包括：-提供(32)由一种有机材料制成的该光学组件(12)，其条件是，当在一个不同于一个发射波长λe的照明波长λi下被照亮时，所述材料可以在该发射波长λe下发射光；-用一束入射光束照亮(34，74)该光学组件的一个表面(16，64)，该入射光束至少包括该照明波长下的光但没有该发射波长下的光；-收集(36，76)由该光学组件的该被照亮的表面在该发射波长下所发射的光以建立所述表面的一张图像；以及-通过实施计算机手段并应用一个度量将该图像与特定于该给定几何特征的参考数据进行对比并提供所述给定几何特征的一个标识输出来对所述图像进行处理(38)。
【专利说明】用于标识光学组件的给定几何特征的方法和系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于标识光学组件的给定几何特征的方法，并涉及一种被适配成用于实施所述方法的步骤的系统。
[0002]本发明进一步涉及一种计算机程序产品及一种计算机可读介质。

【背景技术】
[0003]本发明涉及光学组件，如眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯。
[0004]众所周知，此类光学组件包括两个表面，这两个表面各自具有被适配成用于结合起来形成适用于减弱/矫正佩戴者的视觉缺陷的几何特征。
[0005]该光学组件具有以下表面中的至少一个:球面表面、非球面表面、复球面表面、渐进式表面、包括多个段的表面。
[0006]例如，在这些几何特征当中，存在这些表面中的至少一个的曲率半径，曲率半径从这些表面的一点到其他点可以不同。的确，多段镜片具有含有多个区域的表面，每个区域具有一个通常称为段的恒定曲率半径。因此，镜片的段数是允许标识眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯是单视觉还是双焦点或三焦点镜片的几何特征。渐进式镜片具有连续变化的曲率半径。单视觉镜片具有球面或非球面或复球面表面。
[0007]这些几何特征使得可以表征光学组件的表面并因此对其进行标识。
[0008]这是众所周知的光学组件的几何结构的测量方法。
[0009]例如，机械触诊方法和系统使得可以用非常高的准确度确定镜片的三维结构。这种方法在于将机械探针放置成与镜片的表面直接接触并且然后记住接触探针表面的位置。在镜片上重复此操作几百次。
[0010]然而，此方法非常长。例如，光学组件的每个面需要大约20分钟。而且，它有时需要破坏性样品制备，例如通过用胶水固定镜片。此外，它的使用需要拜访专家操作员并处于非常受限的环境下。因此，它与制造实验室中所实施的快速测量不是很兼容。
[0011]还存在在已知其他表面的情况下精确地确定镜片的表面的光学方法。例如，专利申请WO 02/16902 Al描述了一种用于光学组件的几何结构的透射测量的方法和设备。所描述的方法使得可以测量一个或多个抛光表面或光学组件的折射率分布。然而，此方法实现起来比较昂贵。
[0012]结果是，需要一种使得可以快速地并以可靠的方式标识光学组件(如镜片或半成品镜片毛坯)的几何特征的方法。


【发明内容】

[0013]本发明的目的是通过提出一种用于快速标识光学组件的几何特征而不与光学组件接触的方法和系统来克服这些缺点。那些在用于控制或测量光学组件(如眼镜片)的眼科领域中将是特别有用的。然而，在眼科领域内可以考虑其他应用。
[0014]因此，本发明涉及一种用于对在由眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯组成的列表内选择的光学组件的给定几何特征进行标识的方法，所述方法包括以下步骤，包括:
[0015]-提供由一种有机材料制成的该光学组件，其条件是，当在一个不同于一个发射波长的照明波长λ i下被照亮时，所述材料可以在该发射波长λ 6下发射光；
[0016]-用一束入射光束照亮该光学组件的一个表面，该入射光束至少包括该照明波长下的光但没有该发射波长下的光；
[0017]-收集由该光学组件的该被照亮的表面在该发射波长下所发射的光以建立所述表面的一张图像；以及
[0018]-通过实施计算机手段并应用一个度量将该图像与特定于该给定几何特征的参考数据进行对比并提供所述给定几何特征的一个标识输出来对所述图像进行处理。
[0019]由于本发明，现在可以在与光学组件没有任何接触并且不存在操作员的任何干预的情况下对光学组件(如镜片或半成品镜片毛坯)进行标识。这允许高生产率。
[0020]根据一个实施例，该方法通过技术手段实施，例如，通过计算机手段控制此类机器。
[0021]根据可以根据所有可能的组合来组合的各实施例:
[0022]-在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件的所述表面，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光的形式
[0023]-所述方法包括以下步骤:
[0024].在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件的所述表面，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光的形式；
[0025]?在一个观看方向上收集由该光学组件的该被照亮的表面在该发射波长下所发射的光以建立所述表面的一张图像，照明和观看方向之间的角度基本上在5°和90°之间并且优选地基本上等于85° ;以及
[0026].以便于产生一个曲线的一个轮廓的这样一种方式处理该图像，该曲线由该片光与所述表面的交集形成，以及从该曲线的该轮廓产生所述给定几何特征的该标识输出；
[0027]-所述方法进一步包括一个用于确定该曲线的所产生的轮廓的至少一个曲率半径的步骤；
[0028]-所述方法进一步包括一个用于确定该光学组件的该被照亮的表面的一个尺寸参数的步骤；
[0029]-该光学组件具有以下各项中的至少一项:球面或非球面表面、复球面表面、渐进式表面、包括多个段的表面；
[0030]-所述方法进一步包括沿着一个垂直于该片光的平移方向连续地平移该光学组件的步骤，其方式为便于产生该表面的一次图像扫描；以及
[0031]-该光学组件由一种有机材料制成，在由以下各项组成的列表中选择该有机材料:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、CR39、CR607、MR8、MR7、高级氨基甲酸乙酯聚合物。
[0032]此外，本发明还提出了一种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，该一个或多个指令序列对于一个处理器是可访问的并且在被该处理器执行时，致使该处理器实施前述方法的不同实施例的步骤中的至少一个步骤。
[0033]本发明还提出了一种实施前述计算机程序产品的一个或多个指令序列的计算机可读介质。
[0034]而且，本发明还提出了一种用于将光学组件封装在相应包中的方法，所述包具有一个表征性特征。所述方法包括使用根据本发明的用于标识光学元件的特征的方法，以便对该光学组件的给定几何特征进行标识，并且然后由于光学元件的所述给定几何特征和该相应包的该表征性特征之间的相关规则选择该相应包。
[0035]此外，本发明还提出了一种用于从用于眼镜片的半成品镜片毛坯制造眼镜片的方法，该半成品镜片毛坯包括一个成品光学表面和一个非成品表面，所述方法包括以下步骤:
[0036]-以便于标识该半成品镜片毛坯的该成品光学表面的一个给定几何特征的这样一种方式使用之前的根据本发明的用于标识光学元件的特征的方法；以及
[0037]-至少考虑一个眼镜处方的个人数据和该半成品镜片毛坯的成品光学表面的所述几何特征两者，对该半成品镜片毛坯的该非成品表面进行机加工，以便获得一个经处方优化的表面。
[0038]而且，本发明还提出了一种用于标识光学组件的给定几何特征的系统，该系统包括:
[0039]-一个照明源，被适配成用于用一束入射光束照亮该光学组件的一个表面；
[0040]-一个成像和检测装置，被适配成用于收集由该光学组件的该表面在一个发射波长下所发射的光以建立该表面的一张图像；以及
[0041]-一个图像处理装置，该装置包括用于应用一个度量将该图像与特定于该给定几何特征的参考数据进行对比并提供所述给定几何特征的一个标识输出的算法。
[0042]所述系统适用于实施上文所述的根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的方法。
[0043]根据各实施例，该系统包括以下特征中的一项或若干项，单独采取或以任何技术上可行的方式结合:
[0044]-该照明源被适配成用于在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件的一个表面，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光(56)的形式；
[0045]-该系统使得:
[0046].该照明源被适配成用于在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件的所述表面，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光的形式；
[0047].该成像和检测装置被适配成用于在一个观看方向上收集由该光学组件的该表面所发射的光，照明和观看方向之间的角度基本上在5°和90°之间并优选地基本上等于85° ;以及
[0048].该图像处理装置包括多种算法，用于产生一条曲线的一个轮廓的算法，该曲线由该片光与所述表面的交集形成，以及用于从该曲线的该轮廓产生所述给定几何特征的该标识输出；
[0049]-所述图像处理装置包括用于确定该曲线的所产生的轮廓的至少一个曲率半径的算法;
[0050]-所述系统进一步包括一个沿着垂直于照明方向的平移方向连续地平移该光学组件的平移装置，并且其中，成像和检测装置与平移装置同步；
[0051]-所述系统进一步包括被适配成用于确定该光学组件的该被照亮的表面的一个尺寸参数的装置；
[0052]-该光学组件由有机材料制成，在由以下各项组成的列表中选择该有机材料:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、CR39、CR607、MR8、MR7、高级氨基甲酸乙酯聚合物。

【专利附图】

【附图说明】
[0053]参照下列附图，从本发明的以下实施例(作为非限制性示例)的描述中将得知本发明的进一步的特征和优点:
[0054]-图1是一个示意图，展示了根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的系统的第一实施例；
[0055]-图2是一个示意性流程图，展示了根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征并且可以在图1的系统上实施的方法的第一实施例的步骤；
[0056]-图3是一个示意图，展示了根据本发明的系统的第二实施例；
[0057]-图4是一个示意性流程图，展示了根据本发明的可以在图3的系统上实施的方法的第二实施例的步骤；
[0058]-图5是图3的系统在单视觉镜片上所获取的图像的示例；
[0059]-图6是图3的系统所获得的双焦镜片的表面轮廓的示例；以及
[0060]-图7是一个示意图，展示了图3的系统的第二实施例的子实施例。
[0061]附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如，图1、图3和图7中的元件中某些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0062]现在将参照图1至图7给出根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的方法和装置的更详细的描述。

【具体实施方式】
[0063]本发明适用于在眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯的列表中所选择的所有类型的光学组件。该眼镜片可以是单视觉镜片、双焦镜片、三焦镜片或渐进式多焦镜片。该半成品镜片毛坯可以适用于对前述眼镜片中的任意一项进行机加工。
[0064]该光学组件通常包括由光学透明材料制成的光学基片。优先地，本发明适用于由有机材料制成的所有类型的光学组件，在由以下各项组成的列表中选择该有机材料:聚碳酸酯(PC, η = 1.591)、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA，η = 1.49 或 1.50)、CR39 (η =1.5)、CR607 (η = 1.5)、MR8 (η = 1.6)、MR7 (η = 1.67)、高级氨基甲酸乙醋聚合物(η = 1.53)。
[0065]具体地，当在不同于发射波长λ e的照明波长λ i下被照亮时，该有机材料被适配成用于在发射波长入6下发射。因此，该光学组件由当在适当的照明波长下被照亮时可以发射荧光的有机材料制成。
[0066]该光学组件包括一个第一面和一个第二面并且通过侧面将彼此连接。该侧面基本上可以是柱面表面的形式。该第一面和该第二面分别由一个第一表面和一个第二表面所定义。该第一和该第二表面可以是球面的、非球面的、多段的(如双焦点的、三焦点的、渐进式)、凸面的或凹面的，并且可以具有选自以下各项的列表当中的光学涂层:防污涂层、抗反射涂层、防尘涂层、着色涂层、偏振涂层或前述兼容涂层中的任意组合。
[0067]例如，光学组件(如眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯)具有一个凸面，并且另一面是凹面。
[0068]而且，用垂直于光学组件的两个面的直线定义光学组件的光轴是众所周知的，光线将沿着这条路径穿过光学组件而没有偏差。
[0069]图1展示了根据本发明的用于标识光学组件12的给定几何特征的系统10的第一实施例。给定几何特征是(例如)不同曲率半径的数量、曲率半径的值(多个)、中心厚度、
边缘厚度、总厚度。
[0070]系统10包括被适配成用于用入射光束照亮光学组件12的一个表面16的照明源14ο
[0071]优选地，照明源14被适配成用于发射紫外线辐射，例如，在405nm。
[0072]而且，照明源14被适配成用于连续地或以脉冲的方式照亮。
[0073]系统10进一步包括被适配成用于收集由光学组件12的被照亮的表面16在发射波长下所发射的光以建立被照亮的表面16的图像的成像和检测装置18。优选地，成像和检测装置18包括光滤波器，该光滤波器被适配成用于拒绝具有等于照明波长λ 波长的光。
[0074]优选地，成像和检测装置18在可见波段辐射内是敏感的。
[0075]此外，系统10包括与成像和检测装置18连接并优选地与其同步的图像处理装置
20 ο
[0076]图像处理装置20包括用于应用度量将该图像与特定于给定几何特征的参考数据进行对比的算法。
[0077]而且，图像处理装置20包括用于提供所述给定几何特征的标识输出的算法。
[0078]例如，该标识输出适用于区分单视觉镜片、双焦点镜片、三焦点镜片或渐进式多焦点镜片。
[0079]根据该第一实施例的第一子实施例，系统10包括被适配成用于确定光学组件12的被照亮的表面16的尺寸参数的装置。
[0080]例如，被照亮的表面16的尺寸参数是光学组件12的横向尺寸，即，光学组件的平均直径。
[0081]根据该第一实施例的与第一子实施例兼容的第二子实施例，系统10进一步包括用于沿着垂直于照明方向的平移方向连续地平移光学组件12的平移装置。
[0082]优选地，该平移装置能够以基本上在I和10m/min之间(例如，等于4m/min)的平移速度平移光学组件12。
[0083]成像和检测装置18与平移装置同步。
[0084]系统10被适配成用于继续根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的方法的步骤。
[0085]根据该第一实施例的与该第一和第二子实施例兼容的第三子实施例，照明源被进一步适配成用于在照明方向上用入射光束照亮光学组件12的表面16，该入射光束具有基本上垂直于光学组件12的所述表面16的一片光56的形式。
[0086]现在将参照图2对根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的方法30进行详细描述。
[0087]方法30包括用于提供光学组件12的步骤32。
[0088]然后，在步骤34，通过照明源14用入射光束照亮光学组件12的一个表面16。该入射光束至少包括照明波长AiT的光但没有发射波长λ 6下的光。
[0089]方法30进一步包括用于收集由光学组件12的被照亮的表面16在发射波长λ eT发射的光以便建立表面16的图像的步骤36。由成像和检测装置18实施收集步骤36。
[0090]然后，在38，通过实施计算机手段和应用度量将图像与参考数据进行比较来对所述图像进行处理。该参考数据特定于给定几何特征。
[0091]然后，在40，提供所述给定几何特征的标识输出。
[0092]例如，该标识输出被适配成用于区分单视觉镜片、双焦点镜片或三焦点镜片或渐进多焦点镜片。
[0093]因此，由于用于标识给定几何特征的方法30和系统10，现在可以轻易地将例如单视觉镜片与多焦点镜片、单视觉镜片与其他单视觉镜片、但视觉镜片与渐进式镜片等区别开。可以在系统与镜片没有任何接触的情况下完成所述区别。这因此使得可以避免能够导致光学组件变质或弄脏的处理。
[0094]可选地，方法30可以进一步包括用于确定光学组件的被照亮的表面的尺寸参数，例如，通过被适配成用于根据系统10的第一实施例的第一子实施例确定尺寸参数的装置。例如，被照亮的表面的尺寸参数是光学组件的横向尺寸。
[0095]根据与前一子实施例兼容的另一子实施例，方法30进一步包括用于沿着垂直于照明方向的平移方向以便于产生表面的图像扫描的这样一种方式连续地平移光学组件12的步骤。
[0096]因此，所产生的表面的图像扫描允许更精确地标识光学组件。
[0097]结果是，这些方法和系统使得可以用高速率进行标识。
[0098]根据与前一子实施例兼容的另一子实施例，方法30进一步包括在照明方向上用入射光束照亮所述光学组件的表面的步骤74，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光的形式。
[0099]参照图3并根据系统50的与该第一实施例及其任何子实施例相比包括相同元件的第二实施例，照明源54进一步被适配成用于在照明方向上用入射光束照亮光学组件12的表面16，该入射光束具有基本上垂直于光学组件12的所述表面16的一片光56的形式。
[0100]关于图3，照明方向沿着Z轴，该片光平行于由Z轴和Y轴所定义的平面，并且光学组件12具有一条基本上平行于Z轴的光轴。
[0101]例如，照明源54是发射紫外线辐射的激光片光源。
[0102]此外，成像和检测装置18被适配成用于在观看方向上收集光学组件12的被照亮的表面16所发射的光。照明和观看方向之间的角度基本上在5°之间90°并且优选地基本上等于85°。
[0103]成像和检测装置18在可见波段辐射中是敏感的。
[0104]而且，图像处理装置60进一步包括用于产生曲线62的轮廓的算法。曲线62由该片光56和所述表面16的交集形成，并用于从曲线62的轮廓产生所述给定几何特征的标识输出。
[0105]根据非限制性优选子实施例，图像处理装置60进一步包括用于确定所产生的曲线62的轮廓的至少一个曲率半径的算法。
[0106]从所确定的曲率半径的数量，然后进一步可以标识光学组件12(如半成品眼镜片毛坯或成品眼镜片)是单视觉镜片、双焦点镜片、三焦点镜片还是渐进式多焦点镜片。
[0107]根据与前一子实施例兼容的第二子实施例，系统50包括另一被适配成用于在另一观看方向上收集由光学组件12的同一表面16发射的光的成像和检测装置18。
[0108]照明和观看方向之间的角度基本上在5°之间90°并且优选地基本上等于85°。例如，照明方向是观看方向和另一观看方向的对称轴。
[0109]另一成像和检测装置18在可见波段辐射中是敏感的。
[0110]如果面16是多焦点的或渐进的，具有另一成像和检测装置18会是有用的；如果该面是球面的或非球面的，系统可以具有单个成像和检测装置18。单个成像和检测装置18适用于收集凹面表面64所发射的光。的确，在光学组件是双焦点镜片的情况下，无论双焦点镜片的取向是什么，段可以由这两个成像和检测装置18中的至少一个检测。
[0111]因此，根据与系统50的第二实施例的其他子实施例兼容的第三子实施例，系统50进一步包括一个第二照明源54，该第二照明源被适配成用于用一束第二入射光束照亮光学组件16的另一表面64。
[0112]优选地，另一表面是与上文所述的光学组件12的第一表面16相对的第二表面64。
[0113]例如，第二照明源54被配置成使得该第一入射光束和该第二入射光束在相反的方向上传播。
[0114]该第二入射光束至少包括照明波长下的光但没有发射波长下的光，并且具有基本上垂直于光学组件12的所述第二表面64的一片光的形式。
[0115]而且，系统50包括被适配成用于收集由光学组件12的第二表面64在发射波长下所发射的光以建立该第二表面的图像的一个第二成像和检测装置18。
[0116]此外，系统50包括被适配成用于将第二表面64的图像与特定于该光学组件的第二表面的给定几何特征的参考数据进行对比的一个第二图像处理装置60。
[0117]当然，被适配成用于处理第一表面16的图像的图像处理装置60可以被适配成用于处理光学组件12的第二表面64的图像。
[0118]现在将参照图4对根据本发明的用于标识光学组件的给定几何特征的方法的第二实施例进行详细描述。该方法的此第二实施例可以由根据本发明的系统50的第二实施例来实现。
[0119]在本实施例中，方法70包括用于提供光学组件12的步骤32。
[0120]然后，在步骤74过程中，通过照明源54用入射光束在照明方向上照亮光学组件12的一个表面16。该入射光束具有基本上垂直于光学组件12的所述表面16的一片光56的形式。该入射光束至少包括照明波长下的光但没有发射波长下的光。
[0121]而且，在观看方向上收集光学组件的表面在发射波长下发射的光，从而由成像和检测装置18在76建立被照亮的表面的图像。该观看方向如此使得照明和观看方向之间的角度基本上在5°和90°之间并且优选地基本上等于85。
[0122]如果光学组件被平移装置移动，加上该角度接近90°，而光学组件在平移装置上的通道将受到更多限。然而，该角度将变得越小，将收集的发射光越少。
[0123]然后，在78，以产生曲线的轮廓的这样一种方式对图像进行处理，并且在80，从曲线62的轮廓产生所述给定几何特征的标识输出。在此提醒，曲线62由该片光与光学组件12的所述表面16的交集定义。
[0124]实施计算以考虑成像和检测装置18看见该轮廓时所在的角度，从而从其中推导出一个或多个准确半径。
[0125]在图5上示出了单视觉镜片的被照亮的表面的图像的示例，并且用箭头指示相应的曲线。
[0126]而且，在图6上示出了双焦点镜片的表面上的曲线的示例。可以对两个段进行标识，每个段对应于一个曲率半径。
[0127]根据方法70的子实施例，然后在80，图像处理装置60可以确定曲线的所产生的轮廓的至少一个曲率半径。
[0128]从所确定的曲率半径的数量，然后可以标识光学组件(如半成品眼镜片毛坯或成品眼镜片)是单视觉镜片、双焦点镜片、三焦点镜片还是渐进式多焦点镜片。
[0129]而且，曲线的所产生的轮廓的曲率半径或每个曲率半径的值允许对光学组件进行标识。
[0130]当然，方法70可以进一步包括用于沿着垂直于该片光56的平移方向连续地平移光学组件的步骤，其方式为便于产生与方法30的第一实施例中一样的表面的图像扫描。
[0131]可以实现此第二实施例，从而由根据该第二实施例的系统对光学组件的第一面的几何特征进行标识，并且还由另一类似系统对光学组件的第二面的几何特征进行标识。
[0132]因此，可以标识(例如)光学组件的每个面(凸面或凹面)的曲率半径的数量和值。
[0133]如7展示了标识光学组件的给定几何特征的系统的第二实施例的子实施例。
[0134]此系统80包括专用于标识光学组件12的第一面16 (例如凸面)的几何特征的一个第一系统70-A和专用于标识光学组件12的第二面(例如凹面)的几何特征的一个第二系统70-B。
[0135]第一系统70-A包括两个成像和检测装置18-A，以便标识(例如)该第一表面所具有的段数。段的存在以及对该第一表面上的段数(针对双焦点镜片，一个段，针对三焦镜片，两个段)的确定由系统88进行。
[0136]第一系统70-A还可以用于确定该第一表面的一个或多个曲线半径。
[0137]照明源54-A、54_B的照明方向平行但不同，以便顺序地照亮凹面然后凸面并且不干扰相对的成像和检测装置18-A、18-B。当然，这些面的照明顺序可以颠倒。
[0138]为此目的，系统80包括被适配成用于沿着平移方向连续地平移光学组件的平移装置82。例如，将每个光学组件放置在适配的传送机84上，从而使得照明源54-A、54-B可以照亮两个表面。为此，传送机84包括如图7上所展示的彼此隔开的两条传送带86，以便支撑光学组件的面64之一的两个对端并以相同的速度移动。
[0139]因此，可以对面64的几何特征进行标识，然后在光学组件16的移位所需的几分钟之后对另一面的几何特征进行标识。
[0140]而且，在图7的所展示的此子实施例中，该系统包括被适配成用于确定光学组件12的尺寸参数的装置88。光学组件的该尺寸参数可以是例如其直径。装置88还可以用于确定是否可以检测段、标识这种段的形式。
[0141]例如，此装置88被安置在系统70-A和70_B的上游，术语上游指在传送机上的光学组件的(箭头所指示的)平移方向内。
[0142]此装置88包括被适配成用于获取安置在传送机上的光学组件的图像的成像装置90。照相机的轴明显地平行于光学组件12的光轴。
[0143]而且，成像装置90与图像处理装置92连接，该图像处理装置包括用于从图像中提取光学组件的尺寸参数(例如，平均横径)的算法。其还可以确定光学组件是否具有段，以及(如果有)所述段是什么形状。
[0144]系统80另外包括用于准确地将光学组件定位在传送机84上的定位装置94。例如，此定位装置94包括被适配成用于确定传送机上的光学组件的中心的光闸。图7上未示出但是定位装置94的一部分的钳子用于由于光闸所提供的信息为光学元件定中心。在图4中，定位装置94被安置在装置88的下游。自然地，流程中的这种相对顺序可以颠倒。
[0145]该光闸包括发射器(如激光二极管)、以及被适配成用于接收发射器所发射的信号(如激光束)的光敏接收器。这种光闸还可以被适配成用于测量光学组件的尺寸参数。
[0146]此定位装置94使得可以将传送机上的光学组件对齐，从而使得由于传送机与照明源以及成像和检测装置之间的同步可以准确地照亮它们。
[0147]在操作时，光学组件被自动机或由操作员手动地(优选地整齐地)安置在传送机上。此后，底面指光学组件的与传送机接触的面，而另一个面被称为顶面。
[0148]然后，光学组件在定位装置94中穿过，以便基本上根据与传送机相比的预先确定的位置对光学组件的光轴进行定位，优选地在传送机的中线上。
[0149]定位装置94允许传送机与照明源和成像和检测装置之间的同步。的确，当光学组件在定位装置94中穿过时，激光束被切断并且接收器不再接收到发射器所发送的信号。从完全已知的平移速度和从光束被切断所在的测量时间中推导出光学组件的直径。
[0150]因此，可以在任何时间根据照明源以及成像和检测装置精确地定位光学组件的中心。光学组件的中心的通道还可以与照明和图像获取同步。
[0151]然后，由成像和检测装置90获取顶面的图像。然后，将此图像传输至图像处理装置92以便在那儿进行处理并获得(例如)光学组件12的平均直径的测量。还可以获得关于光学组件类型(单视觉、多焦点、段类型)的信息。
[0152]光学组件被传送机平移至用于标识底面的几何特征的照明源的垂直面。照明源在光学组件的底面的方向上发射一片光，例如在405nm。作为对此激励的反应，该片光与底面的交集所定义的曲线发射荧光，例如在480nm发射的光。
[0153]与针对光学组件的下表面的照明源相关联的成像和检测装置收集荧光，同时拒绝在照明波长下所发射的光以便拒绝入射光或光学组件所反射的光。
[0154]然后，对所获取的底面的图像进行处理，以便获得下表面的轮廓。
[0155]然后，光学组件被传送机平移至用于标识顶面的几何特征的另一照明源的垂直面。根据同一方法，获得顶表面的轮廓。
[0156]与下表面的轮廓有关的信息和那些与顶表面的轮廓有关的信息以及那些与光学组件的直径有关的信息使得可以对光学组件进行标识。当然，没有必要确定所有这些几何特征。然而，所确定的光学组件的几何特征越多，对光学组件的标识就越鲁棒和可靠。
[0157]测量和数据处理比较快，从而允许以高速率处理镜片。
[0158] 申请人:进行测试以标识顶面的曲率半径、光学组件的直径和光学组件的厚度。对于单镜片，测量和处理周期的持续时间(也称为“瞬时周期时间”)等于2.4s，这相当于每小时1500个镜片。
[0159]当然，应理解的是，处于脉动模式的照明足够确定单镜片的曲率半径，同时，处于连续模式的照明(即，高于I秒)对于确定多焦点镜片的曲率半径是必要的。
[0160]根据本发明的系统和方法的另一优势是，它们在标识光学组件的至少一个几何特征的过程中不需要任何人为干预。
[0161]由于此方法，因此可以检查表面是否符合预先格式化的数据以及检测表面上的最终缺陷。它还使得可以根据光学组件的表面的至少一个几何特征对光学组件进行分类，例如，以在单视觉镜片流程中检测双焦点或三焦点镜片。
[0162]本发明的另一方面涉及一种用于将光学组件封装在相应包中的方法。这种方法包括由以下内容组成的步骤:以便于标识光学组件的给定几何特征的这样一种方式使用之前的方法(无论什么实施例)。然后，选择具有所述给定几何特征和相应包之间的相关规则的相应包。
[0163]因此，这种在生产工厂实施的封装方法(如眼镜片或半成品眼镜片毛坯)防止以短周期时间对任何镜片的错误封装。
[0164]本发明的另一方面涉及一种用于从包括成品光学表面和非成品表面的半成品眼镜片毛坯制造眼镜片的方法。所述方法包括由以下内容组成的步骤:使用之前的用于标识光学元件的特征的方法并测量半成品眼镜片毛坯的成品光学表面的给定几何特征。然后，该方法进一步包括用于考虑至少一个眼镜处方的个人数据和该半成品镜片毛坯的成品光学表面的所述几何特征两者，机加工和/或精加工该半成品镜片毛坯的非成品表面，以便获得一个经处方优化的表面的步骤，
[0165]因此，此方法使得可以通过在背面的优化计算中使用正面的实际值对成品镜片的光学质量进行优化。
[0166]此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，该一个或多个指令序列对于一个处理器是可访问的并且在被该处理器执行时，致使该处理器实施前述方法的不同实施例的步骤中的至少一个步骤以及优选地至少处理图像的步骤。
[0167]本发明还提出了一种实施前述计算机程序产品的一个或多个指令序列的计算机可读介质。
[0168]如从以下讨论中明显的是，除非另有具体规定，否则应了解到，贯穿本说明书，使用如“估计”、“运算”、“计算”、“生成”等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程对该计算系统的寄存器和/或存储器内展现为物理(电子)量进行操纵和/或将其转换成该计算系统的存储器、寄存器和其他此类信息存储、传输或显示装置内的类似地展现为物理量的其他数据。
[0169]本发明的实施例可以包括用来执行在此所述操作的设备。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或此设备可以包括一个通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，如但不限于任何类型的磁盘，包括软磁盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。
[0170]本文中所提出的方法和显示器并非本来就与任何具体的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据此处的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建一个更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所希望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将认识到的是，各种编程语言都可以用来实现如此处所描述的本发明的教导。
[0171]更一般来讲，应注意到，本发明不局限于所描述和展现的示例。
【权利要求】
1.一种用于对在由眼镜片或用于眼镜片的半成品镜片毛坯组成的列表中选择的光学组件(12)的给定几何特征进行标识的方法，所述方法包括以下步骤，包括: -提供(32)由一种有机材料制成的该光学组件(12)，其条件是，当在一个不同于一个发射波长的照明波长λ i下被照亮时，所述材料可以在该发射波长λ 6下发射光； -用一束入射光束照亮(34，74)该光学组件的一个表面(16，64)，该入射光束至少包括该照明波长下的光，但没有该发射波长下的光，其中，在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件的所述表面，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光(56)的形式； -收集(36，76)由该光学组件的该被照亮的表面在该发射波长下发射的光以建立所述表面的一张图像；以及 -通过实施计算机手段并应用一个度量将该图像与特定于该给定几何特征的参考数据进行对比并提供所述给定几何特征的一个标识输出来对所述图像进行处理(38)。
2.根据权利要求1所述的用于标识光学组件的给定几何特征的方法，所述方法包括以下步骤: -在一个观看方向上收集(76)由该光学组件(12)的该被照亮的表面(16，64)在该发射波长下发射的光以建立所述表面的一张图像，照明和观看方向之间的角度基本上在5°和90°之间并且优选地基本上等于85° ;以及 -以产生一条曲线(62)的一个轮廓的这样一种方式处理(78)该图像，该曲线由该片光(56)和所述表面的交集形成，以及从该曲线(62)的该轮廓产生所述给定几何特征的该标识输出。
3.根据权利要求2所述的用于标识光学组件的给定几何特征的方法，其中，所述方法进一步包括一个用于确定该曲线的所产生的轮廓的至少一个曲率半径的步骤(80)。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于标识光学组件的给定几何特征的方法，其中，所述方法进一步包括一个用于确定该光学组件的该被照亮的表面的一个尺寸参数的步骤。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于标识光学组件的给定几何特征的方法，其中，该光学组件具有至少一个球面或非球面表面、一个复球面表面、一个渐进式表面、一个包括多个段的表面。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的用于标识光学组件的给定几何特征的方法，其中，所述方法进一步包括一个沿着垂直于该片光的一个平移方向连续地平移该光学组件的步骤，其方式为便于产生对该表面的一次图像扫描。
7.用于标识实施根据权利要求1至6中任意一项所述的方法的光学组件的给定几何特征的方法，其中，该光学组件由一种有机材料制成，在由以下各项组成的列表中选择该有机材料:聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、CR39、CR607、MR8、MR7、高级氨基甲酸乙酯聚合物。
8.—种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，该一个或多个指令序列对于一个处理器是可访问的并且在被该处理器执行时，致使该处理器实施如权利要求1至7中任一项所述的步骤中的至少一个步骤。
9.一种计算机可读介质，实施如权利要求8所述的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
10.一种用于将光学组件封装在相应包装中的方法，所述包装具有一个表征性特征，其中，所述方法包括:以便于标识该光学组件的一个给定几何特征的这样一种方式使用如权利要求I至7中任意一项所述的方法，以及然后，由于该光学组件的所述给定几何特征和该相应包装的该表征性特征之间的多个相关规则选择该相应包装。
11.一种用于从用于眼镜片的半成品镜片毛坯制造眼镜片的方法，该半成品镜片毛坯包括一个成品光学表面和一个非成品表面，所述方法包括以下步骤: -以便于标识该半成品镜片毛坯的该成品光学表面的一个给定几何特征的这样一种方式使用如权利要求1至7中任意一项所述的用于标识光学元件的特征的方法；以及 -至少考虑一个眼镜处方的个人数据和该半成品镜片毛坯的成品光学表面的所述几何特征两者，对该半成品镜片毛坯的该非成品表面进行机加工，以便获得一个经处方优化的表面。
12.—种用于标识光学组件(12)的给定几何特征的系统(10，50，80)，包括: -一个照明源(14，54)，被适配成用于在一个照明方向上用一束入射光束照亮该光学组件(12)的一个表面(16，64)，该入射光束具有基本上垂直于该光学组件的所述表面的一片光(56)的形式； -一个成像和检测装置(18)，被适配成用于收集由该光学组件(12)的该表面(16，64)在一个发射波长下发射的光以建立该表面(16，64)的一张图像；以及 -一个图像处理装置(20，60)，该装置包括用于应用一个度量将该图像与特定于该给定几何特征的参考数据进行对比并提供所述给定几何特征的一个标识输出的算法。
13.根据权利要求12所述的用于标识光学组件的给定几何特征的系统，其中: -该成像和检测装置(18)被适配成用于在一个观看方向上收集由该光学组件(12)的该表面(16，64)所发射的光，照明和观看方向之间的角度基本上在5°和90°之间并优选地基本上等于85° ;以及 -该图像处理装置(60)包括多种算法，用于产生一条曲线(62)的一个轮廓，该曲线由该片光(56)与所述表面(16，64)的交集形成，以及用于从该曲线(62)的该轮廓产生所述给定几何特征的该标识输出。
14.根据权利要求13所述的用于标识光学组件的给定几何特征的系统，其中，所述图像处理装置(60)进一步包括多种用于确定该曲线(62)的所产生的轮廓的至少一个曲率半径的算法。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的用于标识光学组件的给定几何特征的系统，其中，所述系统进一步包括一个平移装置(82)，用于沿着一个垂直于该照明方向的平移方向连续地平移该光学组件，并且其中，成像和检测装置(18)与平移装置(82)同步。
【文档编号】G01B11/255GK104520671SQ201380040475
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】P·亨利, T·拉思尔, L·奥切尼, C·雷恩 申请人:埃西勒国际通用光学公司