用于测量眼镜架的测量装置 |
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| 申请号 | CN201180022243.X | 申请日 | 2011-03-03 | 公开(公告)号 | CN102869951A | 公开(公告)日 | 2013-01-09 |
| 申请人 | 施耐德两合公司; | 发明人 | G.施耐德; T.格拉斯; U.博尔纳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于测量眼镜架(2)的眼镜框(2.1)的内侧的测量装置(1)，所述眼镜框至少部分地限定与眼镜镜片形状相应的内围面(F)，该测量装置具有用于支承所述眼镜架(2)的保持装置(3)、至少一个用于产生要向所述眼镜框(2.1)的待分析区域投射的光线(4.1)的 光源 (4)、至少一个能与分析单元(1.1)耦连的用于采集反射的光线(4.1)的 传感器 (5)，其中，所述保持装置(3)可围绕旋 转轴 线r转动并且可沿运动轴线x的方向移动，所述运动轴线x具有至少一个沿垂直于所述 旋转轴 线r的方向的运动分量。所述保持装置(3)用于固定具有眼镜架腿(2.2,2.3)的所述眼镜架(2)，其中，在所述保持装置(3)的区域内设置至少一个用于容纳待固定的眼镜架(2)的未折叠或不能折叠的眼镜架腿(2.2,2.3)的自由空间(3.1,3.2)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于光学测量眼镜架(2)的眼镜框(2.1)的内侧的测量装置(1)，所述眼镜框至少部分地限定与眼镜镜片形状相应的内围面F，该测量装置具有用于支承所述眼镜架(2)的保持装置(3)、至少一个用于产生要向所述眼镜框(2.1)的待分析区域上投射的光线(4.1)的光源(4)、至少一个能与分析单元(1.1)耦连的用于采集反射的光线(4.1)的传感器(5)，其中，所述保持装置(3)和所述光源(4)可围绕旋转轴线r彼此相对转动并且可沿运动轴线x的方向移动，所述运动轴线x具有至少一个沿垂直于所述旋转轴线r的方向的运动分量，其特征在于，所述保持装置(3)用于固定带有眼镜架腿(2.2,2.3)的所述眼镜架(2)，其中，在所述保持装置(3)的区域内设置至少一个用于容纳待固定眼镜架(2)的未折叠或不能折叠的眼镜架腿(2.2,2.3)的自由空间(3.1,3.2)，其中，所述自由空间(3.1,3.2)设置在所述眼镜框(2.1)的背对所述光源(4)和/或所述传感器(5)的一侧。 |
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| 说明书全文 | 用于测量眼镜架的测量装置技术领域[0001] 本发明涉及一种用于光学测量眼镜架的眼镜框内侧的测量装置，眼镜框至少部分地限定与眼镜镜片形状相应的通常弯曲的内围面F，该测量装置具有用于支承眼镜架的保持装置、至少一个用于产生要向眼镜框的待分析区域上投射的直线光线的光源、至少一个可与分析单元耦连的用于采集反射光线的传感器，其中，保持装置可围绕旋转轴线r转动并且可沿运动轴线x的方向移动，并且运动轴线x具有至少一个沿垂直于旋转轴线x的方向的运动分量。 背景技术[0002] 已从专利文献EP 0974038Bl中已知一种用于无接触地采集眼镜架中环绕的槽的三维空间形状的测量装置，该测量装置具有其光线指向该槽或可借助光学转向系统将其光线偏转到该槽上的光源；具有光学成像系统，该光学成像系统使在该槽上反射的光成像到光学探测器单元上并且相对于眼镜架的待测量槽尽可能居中地布置；具有支承眼镜架的保持装置，该保持装置相对光源、探测器装置以及光学成像系统围绕由眼镜架的环绕的槽围绕在内的内围面的中心轴线以可转动的方式支承；并且具有用于测定槽的三维空间形状的分析单元，其中，光源以唯一一束直线光照射并且光源的光线尽可能垂直地指向由眼镜架的环绕的槽围绕在内的内围面上；以及按照光切断法工作的用于测定槽的三维空间形状的分析单元。 [0003] 从德国专利文献DE10049382A1中已知一种用于测量透镜边缘几何形状的测量装置。该测量装置同样具有设置在三角测量角度下方的照射单元和观测单元。区别于测量眼镜架，在测量自由的眼镜边缘时不出现这种问题：具有待测量的并且向外封闭的或就此而言沿径向从外不可接近的眼镜框内侧。 [0004] 德国专利文献DE69637346T2记载一种透镜测量装置，记载了具有用于作为整体的眼镜的容纳部。为了分析透镜或眼镜片，眼镜平移地沿两个不同的方向移动。眼镜由于沿径向朝透镜延伸的容纳主体而不可能旋转。 [0005] 在美国专利文献US 5,121,550A中，描述一种接触跟踪器(Tast-Tracer)，其中，接触头旋转以便采集在眼镜架周长上的不同测量点。固定部分不旋转。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题是，这样构造并且设置一种测量装置和相应的方法，使得确保更快并且更精确的测量以及使测量自动化。 [0007] 该技术问题按本发明由此解决：保持装置用于固定具有眼镜架腿的眼镜架，其中，在保持装置的区域内设置至少一个自由空间，该自由空间用于容纳待固定的不可折叠或未折叠的眼镜架的眼镜架腿，其中，自由空间设置在眼镜框背对光源和/或传感器的一侧。因此，包括眼镜架腿在内的眼镜架可以以所需的程度平移运动以及旋转，而该运动或测量不受眼镜腿的影响。通过创建自由空间，发生迄今通常与测量台相似的结构的改造，以便也自动地确保这个眼镜架的测量。保持装置形成几乎可以说一个足够高的支座，在该支座上固定具有展开的眼镜架腿的完整眼镜架，其中，眼镜架腿侧向地置于支座两侧。因此，支座的高度至少是置于两侧眼镜架腿的长度。 [0008] 唯一的平移运动轴线x通过由固定的齿条和在齿条上滚动的小齿轮构成的啮合对驱动，其中，支承轨或导轨平行于齿条或集成在其中地延伸。另一个具有沿垂直于运动轴线x方向的运动分量的平移运动轴线不是保持装置所必需的。通过沿方向y预紧的夹紧元件进行沿该方向的取向。 [0009] 为此还会有利的是，保持装置具有至少两个用于固定眼镜框的夹紧元件，该眼镜框可以沿运动轴线y的方向以垂直于运动轴线x的运动分量和垂直于旋转轴线r的运动分量移动并且可抵靠眼镜框预紧。通过夹紧元件沿运动轴线y的方向的可移动性或可预紧性确保待夹紧或固定的眼镜框沿这个方向的取向。因为运动轴线y具有垂直于运动轴线x和旋转轴线r的方向分量，所以可以实现眼镜框相对旋转轴线r的取向而不用另一个平移轴线。 [0010] 此外，会有利的是，夹紧元件具有传动和/或预紧器件，其中，各夹紧元件参照运动轴线y的方向在眼镜框固定时具有相等的预紧力和/或沿运动轴线y的方向相等的距离k。通过确保到旋转轴线r相等的距离k，固定在夹紧元件之间的眼镜框同样以旋转轴线r为中心地取向。不用考虑关于运动轴线y的专门取向。在两个夹紧元件之间的夹紧区域，也就是反映待夹紧眼镜框的高度的、两倍距离2k在10mm到100mm之间或在17mm到64mm之间运动。 [0011] 还会有利的是，保持装置可沿第一运动轴线x的方向既关于待容纳的眼镜框左边部分的内围面F的中心轴线z1又关于待容纳的眼镜框的右边部分的内围面的中心轴线z2与旋转轴线r共轴地取向。因此，为了测量眼镜框的两个框架部分不再需要围拢眼镜框。在第二运动轴线y中的定心已经如前述通过夹紧元件实现。 [0012] 在此可以有利地规定，夹紧元件与运动轴线x具有距离a，该距离a不低于在2cm与7cm之间的值或在3cm与7cm之间的值并且不高于在7cm与10cm之间的值。下限从在两个眼镜框部分之间设置的鼻状部中获得，这必须省略，如鼻状部由于其形状不适合于前面描述的相对旋转轴线r对称的夹入。上限一方面依据眼镜架腿所需的自由空间，另一方面依据为更小的，例如儿童的眼镜架的可应用性。 [0013] 对本发明来说特别重要的是，运动轴线x与旋转轴线r重叠，以便运动轴线x的传动器件围绕旋转轴线r可旋转。因此，在运动轴线x的该侧可实现更多的用于眼镜架腿的自由空间。 [0014] 与按本发明的构造和布置相关联，会有利的是，设置隔离器件，借助该隔离器件可相对测量装置隔离眼镜框待浸润的部分。 [0015] 眼镜框待浸润的部分也仅可以是眼镜框的各自的右边部分或左边部分的一个区域。为了确保对运动的部分的隔离，可以采用刷条或诸如此类的。为确保漫反射，需要通过涂层单元涂层或浸润透明的或强烈反射的表面。运用降落在比冷凝物相对更冷的眼镜框上的水蒸气可以实现涂层。蒸汽也可以以具有足够高的相对湿度的热空气形式提供，只要确保空气在眼镜框上足够地冷却。同样可以运用其它的浸润剂，如粉末或粉尘。 [0016] 此外会有利的是，设置用于液体的收集器件，通过该收集器件积聚的冷凝物可以从保持装置的区域中或从该处通过隔离器件形成的空调盒（Klimabox）排出和/或存储。 [0017] 此外，会有利的是，眼镜框可通过光源直接用光线照射，其中，光源关于内围面F的面法线N的方向可以以一个到内围面F的距离Ll>0地定位，并且可向传感器直接施加由眼镜框反射的光，其中，传感器关于面法线N的方向以一个到内围面F的距离距离S1>0地布置。光源和传感器都不位于待测量的眼镜框的内部而在该眼镜框的上方和/或下方，优选在眼镜框的同一侧。因此，尤其在严重偏离该平面时可以更好地获得内围面F的形状。结果，在眼镜框与光源或传感器之间相对的高度位置设计为，使得为各法向向量确保一个距离L1或S1>=0，以便光线不被眼镜框的其它部分隔离。 [0018] 因此也可以测量通过相应的转接器固定在保持装置中的镜片或一对镜片的边缘。 [0019] 作为光源也可以考虑如期望地将发射光路线改变到眼镜框上的面镜、棱镜或光导元件。作为传感器也可以考虑将反射光路线改变至传感器的面镜、棱镜或光导元件。 [0020] 此外会有利的是，光源和传感器关于各自的光学主轴H4、H5围成一个三角测量角度α，其中，定义一个由三角测量角度α张成的平面E，并且，平面E调节为与旋转轴线r或垂线并且相对运动轴线x或水平线成一个角度β。该角度β具有在10°到40°之间或在20°到30°之间或25°的值。通过这样调节，一方面确保对严重弯曲的眼镜框的采集，另一方面确保避免在对槽进行采集时的光学凹进或遮盖。 [0022] 也可以设置分别具有距离L2和S2的第二光源和第二传感器，其中，第一光源与传感器一起形成第一单元，第二光源与第二传感器一起形成第二单元，并且其中，第一单元和第二单元关于面法线N的方向设置在所感测的眼镜框的不同侧。因此可以实现两侧无凹进的测量。 [0023] 该技术问题也通过一种用于无接触测量眼镜框的方法解决，其中，眼镜框围绕旋转轴线r旋转以便环绕地测量，其中，从测量的开始，围绕旋转轴线r的旋转平稳地，亦即，以恒定的加速度或恒定的旋转速度进行。因此，避免了与阶梯式的或不连续的定位有关的加速度或速度的变化，以便确保快速并且精确的测量。 [0024] 此外，该技术问题通过一种用于无接触测量眼镜框的方法，其中，眼镜框分别与由眼镜框的各部分围绕在内的内围面F的中心轴线zl，z2共轴地围绕旋转轴线r旋转以便环绕地测量眼镜框的左边部分和右边部分，其中， [0025] a)眼镜框既沿运动轴线y的方向又沿运动轴线x的方向，垂直于运动轴线y地以旋转轴线r为中心定位并且固定； [0026] b)眼镜框沿运动轴线x的方向垂直于运动轴线y移动，以便旋转轴线r与由眼镜框的左边部分围绕在内的内围面F的的中心轴线z1对准； [0027] c)紧接着仅通过沿运动轴线x的方向的移动自动地将旋转轴线r与由眼镜框的右边部分围绕在内的内围面F的中心轴线z2对准。 [0028] 已知或可理解，运动轴线x从其中央或零位置偏移以便旋转轴线r与中心轴线z1对准。因为眼镜框居中地固定，所以为了旋转轴线r与中心轴线z2对准运动轴线x从其中央或零位置的偏转一样大，因此确保了自动的运动。附图说明 [0030] 图1、图2a、图2b是测量装置的侧面立体图； [0031] 图3a、图3b是测量装置的俯视图； [0032] 图4是图3a所示测量装置的局部俯视图； [0033] 图5是几何位置的原理图。 具体实施方式[0034] 图1中所示的用于测量眼镜架2的眼镜框2.1的测量装置1具有分析单元1.1和设置在其后的显示器1.2，该显示器1.2直接位于开关柜9的上方或之前。 [0035] 分析单元1.1由发射直线形光线4.1的光源4和接收光线4.1的由眼镜框2.1反射的光的传感器5组成。眼镜框2.1固定在保持装置3上。保持装置3具有旋转轴线r并且可通过未进一步示出的传动器件6围绕旋转轴线r旋转。保持装置3置于与旋转轴线r共轴设置的盘形底座6.1上。 [0036] 保持装置3设计成具有高度h的支座，带有展开的眼镜架腿2.2,2.3的完整的眼镜架2固定在该支座上，其中，眼镜架腿2.2,2.3置于支座3的侧面。因此，支座的高度h至少为置于两侧的眼镜架腿的长度。 [0037] 此外，保持装置3具有垂直于旋转轴线r延伸的运动轴线x。为了沿运动轴线x的方向移动设置平行于运动轴线x延伸或形成运动轴线x的导轨3.9。因此，这样支承的保持装置3包括关于运动轴线x的传动器件6能够围绕旋转轴线r旋转。 [0038] 此外，测量装置1具有用于浸润剂，尤其一方面是热空气或水蒸气，另一方面是冷空气或冷却剂的输送导管7，该输送导管7从壳体侧的接管直接引入所容纳或固定的眼镜框2.1的区域内并且在该处尤其是引入要通过光线4.1分析的区域内。眼镜框2.1或其各部分可以以这种方式冷却，以便由于热空气流入导致眼镜框2.1被冷凝物浸润。多余的冷凝物通过排出口8.1排出盘形底座6.1。 [0039] 眼镜框2.1具有两个眼镜架腿2.2,2.3，这两个眼镜架腿2.2,2.3从保持装置3上的、眼镜框2.1的上部位置朝侧面和/或向下延伸。随后图3a和图4是用于构造保持装置3的其它实施形式。 [0040] 在按实施例图1通过保持装置3围绕旋转轴线r的旋转测量眼镜框2.1的左边部分2.1a时，按实施例图2a保持装置3位于其按图示沿运动轴线x的方向的左边位置中，以便确保对眼镜框2.1的右边部分2.1b的分析。为了分析眼镜框2.1的各部分或用于待使用的眼镜镜片的各凹处，保持装置3围绕旋转轴线r转动。 [0041] 按实施例图2b，是一个从按图2a的位置逆时针转动约90°的保持装置3，以便确保对于与眼镜架腿2.3邻接的、眼镜框2.1的侧面的分析。 [0042] 实施例图3a涉及与上面有关的图2a所示情况的图，也就是眼镜框2.1的右边部分2.1b的上部侧面的测量。眼镜框2.1居中地布置在保持装置3上，保持装置3通过运动轴线x这样移动，使得由眼镜框2.1的右边部分2.1b围绕在内的、与镜片待使用的形状相应的内围面F围绕旋转轴线r旋转，以便确保眼镜框2.1的右边部分2.1b的整个内部环面或内部环槽的照射。 [0043] 光源4具有与传感器的主轴H5围成一个三角测量角度的主轴H4。 [0044] 为了容纳眼镜架腿2.2,2.3，在保持装置3侧面的区域内设置相应的自由空间3.1,3.2。该自由空间3.1,3.2由此确保，保持装置3关于运动轴线x具有有限的宽度b。 按细节图图4，眼镜框2.1通过四个夹紧元件3.3a至3.4b定位，其中，在各夹紧元件3.3a至3.4b的区域内设置垫板或支承面3.8a,3.8b。各夹紧元件3.3a至3.4b可以通过弹簧元件3.5a至3.6b沿运动轴线y的方向预紧。所有四个夹紧元件3.3a至3.4b关于运动轴线y具有相同的到旋转轴线r的距离k。旋转轴线r在测量此处示出的眼镜框2.1左边部分 2.1a的情况下与由眼镜框2.1的左边部分2.1a围绕在内的内围面F的中心轴线zl重合，以便内围面F在保持装置3围绕旋转轴线r旋转时同样围绕中心轴线zl旋转。 [0045] 夹紧元件3.3a,3.3b与夹紧元件3.4a,3.4b相隔一个略大于未进一步描述的眼镜框2.1的中央鼻状部的距离a，以便所有四个夹紧元件3.3a至3.4b分别抵靠在眼镜框2.1的左边或右边部分的区域内。由于各夹紧元件3.3a至3.4b到旋转轴线r等距的布置，通过夹紧元件3.3a至3.4b固定的眼镜框2.1同样关于运动轴线y以旋转轴线r为中心地设置。为了使旋转轴线r分别与中心轴线zl，z2相互关联，在等距夹入眼镜框2.1之后也就是说只是还需要关于运动轴线x调校保持装置3。 [0046] 按实施例图3b，分析单元1.1的分析区域通过盆状的隔离器件8相对周围环境隔离。该隔离器件8优选固定地设置，以便传动器件6的盘形底座6.1包括在隔离器件8的内部的保持装置3既可以围绕旋转轴线r旋转又可以沿运动轴线x的方向移动。光源4和传感器5和用于浸润剂7的输送导管7沿径向侧向地引入盆形的隔离器件8。隔离仅一部分眼镜框2.1的隔离器件8相应地构造更小。 [0047] 开关柜9参照分析单元1.1与操纵人员位置P对置，以便总体优化所述测量装置的机器宽度。 [0048] 图5表示光源4及传感器5与由眼镜框2.1围绕在内的内围面F之间的几何关系。按图5，光源4将直线形的光线4.1沿其主轴H4发射到未示出的眼镜框2.1的边缘或此处示出的眼镜框2.1的内围面F。关于该假想内围面的面法线，光源4和传感器5均具有距离L1和/或Sl。光源4以及传感器5调节为与支承平面E或者说通常是水平面成一个约 25°的角度β。 [0049] 由于前面描述的距离L1，Sl以及同样描述的调节角度β可行的是，借助直线形的光线4.1采集内围面F的外轮廓或相应地采集包入该内围面的眼镜框的内轮廓，即使该内围面如图5所示总体上具有很大的边缘曲率或曲率。 [0050] 夹紧元件3.3a至3.4b可沿运动轴线y的方向如按移动方向v所示移动并且能通过弹簧元件3.5a至3.6b相对要夹紧的眼镜框2.1预紧。预紧器件3.5a至3.6b相同地构造，以便所有四个夹紧元件3.3a至3.4b获得相同的预紧力并因此获得沿运动轴线y的方向关于旋转轴线r等距离的取向。 [0051] 附图标记列表 [0052] 1测量装置 [0053] 1.1分析单元 [0054] 1.2显示器 [0055] 2眼镜架 [0056] 2.1眼镜框 [0057] 2.la左边部分 [0058] 2.lb右边部分 [0059] 2.2眼镜架腿 [0060] 2.3眼镜架腿 [0061] 3保持装置 [0062] 3.1第一自由空间，凹处， [0063] 3.2第二自由空间，凹处， [0064] 3.3a夹紧元件 [0065] 3.3b夹紧元件 [0066] 3.4a夹紧元件 [0067] 3.4b夹紧元件 [0068] 3.5a预紧器件，弹簧元件 [0069] 3.5b预紧器件，弹簧元件 [0070] 3.6a预紧器件，弹簧元件 [0071] 3.6b预紧器件，弹簧元件 [0072] 3.8a垫板 [0073] 3.8b垫板 [0074] 3.9导轨 [0075] 4光源 [0076] 4.1光线 [0077] 5传感器 [0078] 6传动器件 [0079] 6.1盘形底座 [0080] 7用于浸润剂的输送导管 [0081] 8隔离器件 [0082] 8.1排出口收集器件 [0083] 9开关柜 [0084] a距离 [0085] b宽度 [0086] E支承平面 [0087] F内围面 [0088] h高度 [0089] H4主轴光源 [0090] H5主轴传感器 [0091] k距离 [0092] L1距离 [0093] N面法线 [0094] P操纵人员位置 [0095] r旋转轴线 [0096] Sl距离 [0097] v移动方向 [0098] x运动轴线 [0099] y运动轴线 [0100] zl中心轴线 [0101] z2中心轴线 [0102] α三角测量角度 [0103] β调节角度 |
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