本實(shí)用新型涉及鏡片測(cè)量設(shè)備和用于制造光學(xué)鏡片的設(shè)備。

背景技術(shù)：

通常，希望具有光學(xué)設(shè)備的人會(huì)去看眼睛護(hù)理從業(yè)者。

眼睛護(hù)理從業(yè)者通過(guò)向光學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)送訂購(gòu)請(qǐng)求來(lái)在該光學(xué)實(shí)驗(yàn)室訂購(gòu)眼鏡設(shè)備。該訂購(gòu)請(qǐng)求可以包括佩戴者數(shù)據(jù)，例如，佩戴者的處方、配適數(shù)據(jù)、眼鏡架數(shù)據(jù)(例如，佩戴者已選擇的眼鏡架的類(lèi)型)、以及鏡片數(shù)據(jù)(例如，佩戴者已選擇的光學(xué)鏡片的類(lèi)型)。

確定佩戴者的處方和配適數(shù)據(jù)可能需要進(jìn)行復(fù)雜且耗時(shí)的測(cè)量。這樣的測(cè)量通常需要復(fù)雜且昂貴的材料以及資質(zhì)高的人來(lái)執(zhí)行。

這樣的測(cè)量通常甚至是在這個(gè)人的光學(xué)需要尚未改變時(shí)來(lái)執(zhí)行。例如，想要訂購(gòu)新的鏡架而利用他/她的前一副眼鏡的相同光學(xué)鏡片的人可能必須經(jīng)歷之前指出的冗長(zhǎng)過(guò)程。

眼睛護(hù)理從業(yè)者可能需要使用鏡片測(cè)繪儀和/或鏡片測(cè)量?jī)x來(lái)確定這個(gè)人的光學(xué)設(shè)備的當(dāng)前光學(xué)鏡片的光學(xué)特征。然而，這樣的裝置仍需要眼睛護(hù)理從業(yè)者，因?yàn)榇祟?lèi)裝置非常昂貴并且需要有資質(zhì)的人來(lái)使用。換言之，這個(gè)人不可以自己使用這樣的裝置來(lái)確定訂購(gòu)請(qǐng)求中要包含的參數(shù)。典型地，這樣的裝置在人們想要通過(guò)因特網(wǎng)訂購(gòu)新的光學(xué)裝備時(shí)是不可行的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的方面的目的之一是提供一種改進(jìn)的鏡片測(cè)量設(shè)備和用于制造光學(xué)鏡片的設(shè)備。

為此，本實(shí)用新型的一個(gè)方面涉及一種鏡片測(cè)量設(shè)備，其包括具有圖像采集模塊的便攜式電子裝置、具有顯示至少一個(gè)預(yù)定圖案的屏幕的顯示設(shè)備和確定元件。該便攜式電子裝置與待測(cè)量的光學(xué)鏡片相距第一距離，該顯示設(shè)備被定位為使得屏幕與光學(xué)鏡片相距第二距離并且圖像采集模塊采集透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像，并且該確定元件用于接收透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像并且輸出光學(xué)鏡片的至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)。

有利地，本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備允許個(gè)人通過(guò)簡(jiǎn)單使用便攜式電子裝置，例如智能電話、平板計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)來(lái)快速、容易或低成本地確定他/她的當(dāng)前光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，確定元件可以是包括加法器、減法器、乘法器和除法器中的至少一者的電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)可以包括光學(xué)鏡片在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光焦度，并且確定元件可以確定預(yù)定圖案的尺寸特征與透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像的尺寸特征的比率，作為光學(xué)鏡片的放大率，并且之后使用光學(xué)鏡片的放大率、第一距離和第二距離來(lái)確定光焦度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)可以包括光學(xué)鏡片的光學(xué)中心，并且確定元件可以通過(guò)比較預(yù)定圖案和透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像，來(lái)確定透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像中的具有零水平棱鏡偏差的點(diǎn)，作為光學(xué)透鏡的光學(xué)中心。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該鏡片測(cè)量設(shè)備可以包括一對(duì)光學(xué)鏡片并且一對(duì)光學(xué)鏡片被安裝在眼鏡架上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該鏡片測(cè)量設(shè)備還可以包括配適參數(shù)確定元件，用于使用光學(xué)鏡片的光學(xué)中心相對(duì)于眼鏡架的位置來(lái)確定光學(xué)鏡片的至少一個(gè)適配參數(shù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，第一距離和/或第二距離可以是預(yù)定的。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該鏡片測(cè)量設(shè)備還可以包括用于測(cè)量第一距離和/或第二距離的測(cè)量裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該鏡片測(cè)量設(shè)備還包括具有印刷特征的印張。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，測(cè)量裝置還可以測(cè)量便攜式電子裝置的圖像采集模塊和/或光學(xué)鏡片的取向。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該便攜式電子裝置可以是從包括智能電話、個(gè)人數(shù)字助理和平板計(jì)算機(jī)的列表中選擇的。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，光學(xué)參數(shù)可以是從包括以下各項(xiàng)的列表中選擇的：光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光焦度、光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光學(xué)柱鏡度、光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光學(xué)柱鏡軸位、光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的棱鏡度、光學(xué)鏡片的光學(xué)中心和光學(xué)鏡片的光學(xué)設(shè)計(jì)類(lèi)型。

本實(shí)用新型還涉及一種用于制造光學(xué)鏡片的設(shè)備，該制造光學(xué)鏡片的設(shè)備包括具有圖像采集模塊的便攜式電子裝置、具有顯示至少一個(gè)預(yù)定圖案的屏幕的顯示設(shè)備、確定元件和制造設(shè)備。便攜式電子裝置與待測(cè)量的光學(xué)鏡片相距第一距離。遠(yuǎn)側(cè)設(shè)備被定位為使得屏幕與光學(xué)鏡片相距第二距離并且圖像采集模塊采集透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像。確定元件用于接收透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像并且輸出光學(xué)鏡片的至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)。制造裝置，用于制造具有第一光學(xué)鏡片的至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)的第二光學(xué)鏡片。

本實(shí)用新型還涉及一種鏡片測(cè)量設(shè)備，包括接納元件、采集接納元件、具有至少一個(gè)預(yù)定圖案的遠(yuǎn)側(cè)元件和確定元件。該接納元件用于將待測(cè)量的光學(xué)鏡片物理地接納在至少第一位置中。該采集接納元件用于將具有圖像采集模塊的便攜式電子裝置物理地接納在至少第二位置中。第二位置與光學(xué)鏡片相距第一距離。遠(yuǎn)側(cè)元件被定位在至少第三位置中，使得遠(yuǎn)側(cè)元件與光學(xué)鏡片相距第二距離并且圖像采集模塊采集透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像。確定元件用于接收透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像并且輸出光學(xué)鏡片的至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，確定元件可以是包括加法器、減法器、乘法器和除法器中的至少一者的電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)可以包括光學(xué)鏡片在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光焦度，并且確定元件可以確定預(yù)定圖案的尺寸特征與透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像的尺寸特征的比率，作為光學(xué)鏡片的放大率，并且之后使用光學(xué)鏡片的放大率、第一距離和第二距離來(lái)確定光焦度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)可以包括光學(xué)鏡片的光學(xué)中心，并且確定元件可以通過(guò)比較預(yù)定圖案和透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像，來(lái)確定透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像中的具有零水平棱鏡偏差的點(diǎn)，作為光學(xué)透鏡的光學(xué)中心。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該鏡片測(cè)量設(shè)備還可以包括用于測(cè)量第一距離和/或第二距離的測(cè)量裝置。

本實(shí)用新型的方面的技術(shù)效果之一是提供了一種改進(jìn)的鏡片測(cè)量設(shè)備和用于制造光學(xué)鏡片的設(shè)備。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將僅以示例方式并且參考以下附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的鏡片測(cè)量設(shè)備的示意圖。

圖2示出了根據(jù)實(shí)施方式的計(jì)算光焦度的確定元件的電路的示意圖。

圖3示出了根據(jù)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備的取向的示意圖。

圖4示出了根據(jù)實(shí)施方式來(lái)測(cè)量光學(xué)設(shè)備的尺寸的示意圖。

圖5示出了根據(jù)實(shí)施方式的屏幕校準(zhǔn)的示意圖。

圖6A和圖6B示出了根據(jù)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備的定位的示意圖。

圖7A和圖7B示出了根據(jù)實(shí)施方式的便攜式電子設(shè)備的定位的示意圖。

圖8示出了根據(jù)實(shí)施方式的尺寸確定設(shè)備的原理示意圖。

圖9和圖10示出了透視效果的示意圖。

圖11和圖12示出了根據(jù)實(shí)施方式來(lái)補(bǔ)償該透視效果的示意圖。

圖13示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的鏡片測(cè)量設(shè)備的示意圖。

圖14和圖15示出了根據(jù)實(shí)施方式的用光反射元件作為遠(yuǎn)側(cè)元件的示意圖。

圖16示出了根據(jù)實(shí)施方式的模板的示意圖。

附圖中的元件僅是為了簡(jiǎn)潔和清晰而展示的并且不一定是按比例繪制的。例如，圖中的一些元件的尺寸可以相對(duì)于其他尺寸被放大，以便幫助提高對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例的理解。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本實(shí)施方式的鏡片測(cè)量設(shè)備1的示意圖，其包括光學(xué)鏡片12(在圖中表示為一副眼鏡10的鏡片)、便攜式電子裝置的圖像采集模塊20、顯示設(shè)備的屏幕30和確定元件22，光學(xué)鏡片12在圖像采集模塊20(相距第一距離d1)與屏幕30(相距第二距離d2)之間。

如圖1所示，光學(xué)鏡片12和圖像采集模塊20被定位成使得，圖像采集模塊20可以采集透過(guò)這副眼鏡的光學(xué)鏡片12的至少一部分看到的屏幕30的至少一部分的圖像24，并且確定元件22從圖像采集模塊20接收該圖像24并輸出光學(xué)鏡片12的參數(shù)26。

顯示設(shè)備的屏幕30可以顯示預(yù)定的圖案，從而圖像采集模塊20可以采集透過(guò)這副眼鏡的光學(xué)鏡片12的至少一部分看到的屏幕30上顯示的預(yù)定圖案的至少一部分的圖像。

在本實(shí)用新型的場(chǎng)景中，該便攜式電子裝置是包括圖像采集模塊(如照相機(jī)、CMOS或CDD)的任何便攜式電子裝置。例如，該便攜式電子裝置可以是智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、或平板計(jì)算機(jī)。

該便攜式電子裝置優(yōu)選地包括用于存儲(chǔ)可執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器以及用于執(zhí)行所存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序的處理器。該便攜式電子裝置可以進(jìn)一步包括通信單元，用于允許該便攜式電子裝置與遠(yuǎn)程裝置傳遞數(shù)據(jù)。該通信單元可以被配置成用于實(shí)現(xiàn)有線連接或使用例如WIFI或藍(lán)牙技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。

該有線連接還可以是USB型。該便攜式電子裝置可以包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器并且這些數(shù)據(jù)可以使用電纜連接傳遞至遠(yuǎn)程實(shí)體。

在圖1中，光學(xué)鏡片12被示出為安裝在眼鏡架中從而制作成一副眼鏡10，因此，雖然由于側(cè)視圖的關(guān)系在圖中未示出，但是這一副眼鏡10可以具有一對(duì)光學(xué)鏡片12。另外，圖中從光學(xué)鏡片12橫向延伸出來(lái)的部件為眼鏡10的眼鏡腿，雖然由于側(cè)視圖的關(guān)系在圖中未示出，但是這一副眼鏡10可以具有一對(duì)眼鏡腿。

除了眼鏡10之外，該光學(xué)鏡片可以是被包括在各種光學(xué)設(shè)備中的光學(xué)鏡片，例如，顯微鏡、放大鏡、相機(jī)鏡頭等。另外，該光學(xué)鏡片可以是單獨(dú)的光學(xué)鏡片，而不被包括在任何光學(xué)設(shè)備中。另外，該光學(xué)鏡片可以是隱形眼鏡的鏡片等。

在使用根據(jù)本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備1確定光學(xué)鏡片12的參數(shù)時(shí)，例如可以將至少包括安裝在眼鏡架上的光學(xué)鏡片12的光學(xué)設(shè)備定位在第一位置中，并且將至少包括圖像采集模塊(例如照相機(jī))的便攜式電子裝置定位在第二位置上。該第一位置可以相對(duì)于顯示設(shè)備的屏幕30是確定的和/或已知的，而該第二位置可以相對(duì)于光學(xué)鏡片12所定位的第一位置是確定的和/或已知的。該光學(xué)鏡片和便攜式電子裝置被定位成允許通過(guò)該便攜式電子裝置的圖像采集模塊來(lái)采集透過(guò)在該第一位置上的這些光學(xué)鏡片的至少一部分看到的屏幕30上顯示的預(yù)定圖案的圖像24。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，這些光學(xué)鏡片的特定區(qū)可能是感興趣的，如單光鏡片的光學(xué)中心、或多焦點(diǎn)鏡片的視遠(yuǎn)區(qū)和/或視近區(qū)。在這樣的情況下，透過(guò)這些光學(xué)鏡片的此類(lèi)特定區(qū)看到的預(yù)定圖案的圖像可能足以確定這些光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)。

之后，確定元件22從圖像采集模塊20接收透過(guò)所述光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像24并且輸出光學(xué)鏡片12的至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)26。

在優(yōu)選實(shí)施例中，該光學(xué)鏡片和便攜式電子裝置被定位成允許采集通過(guò)在該第一位置的該光學(xué)設(shè)備的所有光學(xué)鏡片看到的預(yù)定圖案的圖像。有利地，具有在每個(gè)光學(xué)鏡片的整個(gè)表面上的圖像提供對(duì)該光學(xué)設(shè)備的這些光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)的更準(zhǔn)確和精確的確定。

例如，確定元件22通過(guò)將該預(yù)定圖案與從圖像采集模塊20透過(guò)在該第一位置上的該光學(xué)設(shè)備的這些光學(xué)鏡片的至少一部分看到的該預(yù)定圖案的圖像24進(jìn)行比較來(lái)確定該光學(xué)參數(shù)。該預(yù)定圖案與透過(guò)這些光學(xué)鏡片看到的該預(yù)定圖案的圖像24相比，可以是由圖像采集模塊在沒(méi)有光學(xué)鏡片的情況下獲得的圖案的圖像、或是在光學(xué)鏡片周?chē)霈F(xiàn)的圖案的圖像、或?qū)?yīng)于已知圖案。

確定元件22可以通過(guò)對(duì)透過(guò)這些光學(xué)鏡片看到的預(yù)定圖案的特征進(jìn)行分析和計(jì)算來(lái)確定該光學(xué)參數(shù)。

例如，如果使用點(diǎn)陣，則尺寸特征可以是2個(gè)點(diǎn)之間的距離，如果使用網(wǎng)格，則尺寸特征可以是正方形的大小，或者該圖案的特征可以是這4個(gè)拐角的位置，等。

這個(gè)尺寸特征是通過(guò)分析亞像素分辨率圖像來(lái)進(jìn)行測(cè)量的(以像素計(jì))。例如，在點(diǎn)陣的情況下，確定每個(gè)點(diǎn)陣的重心在1/100像素的分辨率。于是得到T1(x，y)，即，在光學(xué)鏡片的點(diǎn)(x，y)處該光學(xué)鏡片的尺寸特征。

圖案的尺寸特征T0(x，y)可以在不存在該光學(xué)鏡片的情況下、例如通過(guò)移除該光學(xué)鏡片、或通過(guò)繞這些光學(xué)鏡片測(cè)量尺寸特征、或者通過(guò)簡(jiǎn)單地知曉圖案的尺寸特征來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

確定元件22可以確定這些光學(xué)鏡片的放大倍率G(x，y)＝T1(x，y)/T0(x，y)。這個(gè)放大倍率G可以隨著取向而不同，例如當(dāng)存在柱鏡度時(shí)G對(duì)于水平軸位和豎直軸位可能不同。以下實(shí)例是針對(duì)沒(méi)有柱鏡度的鏡片給出的，但可以容易地通過(guò)將以下公式應(yīng)用于不同的取向來(lái)將其概括用于具有柱鏡度的鏡片。

光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光焦度可以由確定元件22根據(jù)放大倍率G(x，y)、以及光學(xué)鏡片與采集模塊之間的距離d1和光學(xué)鏡片與顯示設(shè)備的屏幕(例如，預(yù)定圖案)之間的距離d2來(lái)計(jì)算。

例如，S(x，y)＝(1-1/G(x，y))*(d1+d2)/(d1*d2)

S是球鏡度值，這個(gè)值可以局部地確定，能夠檢查這些光學(xué)鏡片是單光(G(x，y)常數(shù))鏡片還是多焦點(diǎn)鏡片。

圖2示出了計(jì)算光焦度的確定元件22的電路的示意圖。

如圖2所示，確定元件22包括加法器、減法器、乘法器和除法器，并且可以根據(jù)以上公式計(jì)算光學(xué)鏡片12的光焦度。

替代地，還能夠通過(guò)光線跟蹤來(lái)確定光學(xué)鏡片的焦度。在此情況下，通過(guò)優(yōu)化來(lái)確定光學(xué)鏡片產(chǎn)生了與圖像采集模塊所觀察到的相同的應(yīng)變。

除了光焦度之外，確定元件22還可以確定例如鏡片的光學(xué)中心，即，更一般地講，光學(xué)鏡片上具有為零的水平棱鏡偏差的點(diǎn)。因此，確定鏡片的光學(xué)中心的確定元件例如可以僅包括減法器。

知道這些基準(zhǔn)點(diǎn)使得能夠確定如何將鏡片相對(duì)于鏡架居中(這些點(diǎn)應(yīng)對(duì)應(yīng)于與眼睛瞳孔對(duì)準(zhǔn))、并且可以允許控制鏡片以與現(xiàn)有光學(xué)設(shè)備相同的方式居中。

例如，除了確定圖案的放大倍率之外還確定其移動(dòng)或者代替確定圖案的放大倍率而確定其移動(dòng)，并且具體地人們確定光學(xué)鏡片的使水平位移為零的點(diǎn)。

例如，在由點(diǎn)的網(wǎng)格構(gòu)成的圖案的情況下，可以在有/沒(méi)有光學(xué)鏡片的情況下確定每個(gè)點(diǎn)的位移，并且確定那個(gè)點(diǎn)使得水平移動(dòng)為零(可能通過(guò)內(nèi)插法)。

雖然參照?qǐng)D2將確定元件22描述為由加法器、減法器、乘法器和除法器構(gòu)成的電路，但是，確定元件22也可以由例如專(zhuān)用的處理器、集成電路芯片、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它復(fù)雜的可編程邏輯器件(CPLD)實(shí)現(xiàn)。甚至在某些情況下，確定元件22可以由通用的處理器運(yùn)行的嵌入存儲(chǔ)器中的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

確定元件22可以被包含在便攜式電子裝置中或與便攜式電子裝置經(jīng)由通信裝置進(jìn)行通信的遠(yuǎn)處實(shí)體中。

另外，除了光學(xué)透鏡的光焦度和光學(xué)中心之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠想到其他的光學(xué)參數(shù)，它們都能夠根據(jù)從圖像采集模塊采集的透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的預(yù)定圖案的圖像，按照公式計(jì)算得出。例如，該光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)包括選自由以下各項(xiàng)組成的清單中的參數(shù)，在此不對(duì)它們一一進(jìn)行解釋?zhuān)?/p>

光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光焦度，

光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光學(xué)柱鏡度，

光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的光學(xué)柱鏡軸位，

光學(xué)鏡片的在視覺(jué)基準(zhǔn)區(qū)中的棱鏡度，

光學(xué)鏡片的光學(xué)中心，和

光學(xué)鏡片的光學(xué)設(shè)計(jì)類(lèi)型，如光焦度在光學(xué)鏡片表面上的分布。

為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量，推薦在該光學(xué)設(shè)備定位的過(guò)程中不將鏡架以任何方式相對(duì)于該圖像采集模塊定位。實(shí)際上，鏡架的較差定位可能對(duì)這些光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)的測(cè)量造成顯著誤差。圖3是表示根據(jù)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備(眼鏡架)的取向的示意圖。

例如，希望的是：

-鏡架被水平放置，如圖3所示調(diào)整角度α，

-該眼鏡架的支腿在水平平面內(nèi)平行于該采集模塊的光軸，如圖3所示調(diào)整角度β，

-該眼鏡架的支腿在豎直平面內(nèi)平行于該采集模塊的光軸，或成約10°的微小角度以便補(bǔ)償全視角，如圖3所示調(diào)整角度γ。

為了確保該光學(xué)設(shè)備的正確位置，該便攜式電子裝置可以包括向使用者提供關(guān)于如何定位該光學(xué)設(shè)備的反饋的定位幫助模塊。這在使用者需要同時(shí)拿著光學(xué)設(shè)備和電子裝置時(shí)是特別有用的，因?yàn)槎ㄎ粚?duì)使用者可能是更困難的。

鏡架的定位(β，γ)可以經(jīng)由屏幕上、例如便攜式電子裝置的屏幕上的視覺(jué)輔助物來(lái)實(shí)現(xiàn)，以確保準(zhǔn)確的測(cè)量。

例如，對(duì)鏡架拍照，并且便攜式電子裝置包括圖像處理單元、或與包括圖像處理單元的遠(yuǎn)處實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。圖像處理單元能夠通過(guò)檢測(cè)鏡架的右側(cè)/左側(cè)的對(duì)稱(chēng)性來(lái)檢查角度β接近0。

如果對(duì)稱(chēng)性差，則在屏幕上表明如何對(duì)托座定向以矯正這點(diǎn)。

以類(lèi)似的方式，通過(guò)圖像處理可以檢查鏡架的兩側(cè)平行于采集模塊的光軸：這些支腿的圖像在此情況下應(yīng)當(dāng)被包含在水平線上。

鏡架的角度α可以通過(guò)圖像處理來(lái)確定，從而允許通過(guò)圖像處理來(lái)旋轉(zhuǎn)圖像從而重新定位鏡架以便使角度α接近于0。

在本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備還可以包括圖案定位裝置。

通過(guò)該圖案定位裝置，將顯示了預(yù)定圖案的屏幕相對(duì)于該光學(xué)設(shè)備定位在第三位置上，以允許在該第二位置上的該便攜式電子裝置采集透過(guò)在該第一位置上的光學(xué)設(shè)備的這些光學(xué)鏡片的至少一部分看到的圖案的圖像。

優(yōu)選地，該第三位置是相對(duì)于該第一位置和/或第二位置確定的和/或已知的。

該預(yù)定圖案可以是有色的或無(wú)色的點(diǎn)陣、網(wǎng)格。該預(yù)定圖案可以是可移動(dòng)的，以便覆蓋這些光學(xué)鏡片的更大部分。

優(yōu)選地，預(yù)定圖案的特征具有的寬度為采集模塊的分辨率的至少三倍，以便準(zhǔn)確測(cè)量不同特征的位置。

該預(yù)定圖案的物理大小是需要知道的，并且這個(gè)大小可以從使用者輸入的大小值、從使用該預(yù)定圖案與一種已知大小的要素(如信用卡)的照片進(jìn)行的測(cè)量、或從該預(yù)定圖案的歸一化值(例如具有被用作圖案的5mm方格的一張紙的歸一化大小)來(lái)獲知。

本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備還可以進(jìn)一步包括測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置確定便攜式電子裝置的圖像采集模塊與光學(xué)鏡片的距離和/或相對(duì)取向。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該測(cè)量裝置被包括在該便攜式電子裝置中，并被用來(lái)確定該便攜式電子裝置的該圖像采集模塊與該光學(xué)鏡片的距離和相對(duì)取向。

實(shí)際上，便攜式電子裝置可以配備有測(cè)量裝置，如立體或3D照相機(jī)、測(cè)距儀，可以用來(lái)確定光學(xué)鏡片和/或顯示設(shè)備的屏幕的距離和取向。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，至少使用包括具有特定印刷特征的印張的測(cè)量裝置來(lái)確定該便攜式電子裝置的該圖像采集模塊與該光學(xué)鏡片的距離和相對(duì)取向。

典型地，顯示設(shè)備上顯示的預(yù)定圖案是具有已知尺寸的圖案，如印刷有標(biāo)準(zhǔn)尺寸網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)紙張。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，使用定位在該第二和第三位置處的已知大小的要素來(lái)確定該便攜式電子裝置的圖像采集模塊與該光學(xué)鏡片的距離和相對(duì)取向。例如，可以將信用卡或已知的硬幣定位在光學(xué)鏡片和預(yù)定圖案的旁邊，以提供用來(lái)確定這些距離和相對(duì)取向的參照要素。

本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備可以進(jìn)一步包括尺寸確定設(shè)備，由該尺寸確定設(shè)備確定光學(xué)設(shè)備和/或光學(xué)鏡片的至少一個(gè)尺寸。

尺寸確定設(shè)備的實(shí)例可以參照?qǐng)D4來(lái)描述。圖4示出了測(cè)量光學(xué)設(shè)備的尺寸的示意圖。

在圖4的實(shí)例中，該光學(xué)設(shè)備是包括多個(gè)光學(xué)鏡片的眼鏡架10，并且有待確定的尺寸是鏡腿長(zhǎng)度L_T和鏡架寬度L_F。

該尺寸確定設(shè)備可以將眼鏡架10放在尺寸為已知的圖案上，例如經(jīng)校準(zhǔn)的屏幕或格式為已知的紙、或具有大小已知的要素的紙上。接著可以使用便攜式電子裝置來(lái)拍攝眼鏡架的照片，然后對(duì)其進(jìn)行圖像處理以便自動(dòng)確定鏡腿長(zhǎng)度L_T和鏡架寬度L_F。

所使用的圖案可以有利地被設(shè)計(jì)成在圖案與光學(xué)設(shè)備之間提供高對(duì)比度從而促進(jìn)圖像處理。

在使用膝上型計(jì)算機(jī)屏幕的情況下，使用者可能需要將尺寸已知的物體(例如，信用卡或智能電話)放在屏幕上。

如圖5所示，大小按像素計(jì)為已知的矩形顯示在屏幕上。通過(guò)拍攝該屏幕和該具有已知尺寸的物體(如卡)的照片或者通過(guò)將該矩形的大小調(diào)整到該卡的大小，能夠獲得一個(gè)像素與1mm之間的關(guān)系(像素大小)。由于像素大小是已知的，因此圖案大小也是已知的。

可以通過(guò)將光學(xué)設(shè)備的端點(diǎn)(例如，鏡架鏡腿)放置成與顯示在屏幕上的或在例如紙上印刷出的圖案相接觸，來(lái)將該光學(xué)設(shè)備相對(duì)于圖案進(jìn)行定位。在圖6A和圖6B中展示出這樣的定位。

在這個(gè)過(guò)程中，可以通過(guò)在圖案支撐物上使用多個(gè)圖案和指示來(lái)限定該光學(xué)設(shè)備的位置和取向，如圖6B所示。這使得能夠幫助使用者按要求將光學(xué)設(shè)備定中心和傾斜。

在圖6B的實(shí)例中，使用兩個(gè)圖案(右側(cè)和左側(cè)小矩形)來(lái)定位鏡架的鏡腿的末端，而使用一個(gè)大尺寸矩形來(lái)定位鏡架形狀以進(jìn)行定向。

可以使用之前描述的圖案的照片并且使使用者進(jìn)行如下操作來(lái)定位便攜式電子裝置。

-設(shè)定該裝置與該圖案之間的距離d2，使得在這個(gè)大尺寸矩形中完全看到眼鏡架，并且

-設(shè)定架的取向，使得攜式電子裝置的圖像采集模塊看到該大矩形的四個(gè)直角。

替代地，在該過(guò)程中，可以使用圖7A和圖7B所示的布局來(lái)定位便攜式電子裝置，其中如圖7A所示，在便攜式電子裝置屏幕上可獲得四個(gè)正方形并且在圖案支撐物上可獲得的四個(gè)正方形，之后如圖7B所示，使用者將便攜式電子裝置的屏幕上的正方形與圖案支撐物上的正方形疊加。

有利地，通過(guò)這個(gè)解決方案能夠自動(dòng)化圖像拍攝過(guò)程，如果這個(gè)功能是通過(guò)例如本地應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)的話。

如圖8所示，使用由便攜式電子裝置的圖像采集模塊來(lái)采集透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的屏幕30上顯示的預(yù)定圖案的圖像24以及由尺寸確定設(shè)備確定的幾何尺寸，能夠使用透視效果確定電子裝置和光學(xué)設(shè)備之間的距離d₁，使得：

其中，如上文介紹的，L_T和L_F分別是由尺寸確定設(shè)備確定的鏡腿長(zhǎng)度和鏡架寬度，L_F2是由圖像24計(jì)算的鏡架在屏幕30上的投影的長(zhǎng)度。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，能夠提高該尺寸確定裝置的表現(xiàn)，以便在尺寸確定裝置中糾正一些不可忽略的透視效果。實(shí)際上，如圖9和10所示，由于鏡架高度H_F，鏡架并不完全與圖案在同一平面中。

糾正透視效果可以通過(guò)在鏡片與在尺寸確定裝置中使用的圖案支撐物相接觸的情況下拍攝光學(xué)設(shè)備的額外照片來(lái)進(jìn)行，如圖11所示。

糾正透視效果可以進(jìn)一步包括由尺寸確定設(shè)備使用以如圖4的方式拍攝的圖像、由便攜式電子裝置的圖像采集模塊來(lái)采集透過(guò)光學(xué)鏡片的至少一部分看到的屏幕30上顯示的預(yù)定圖案的圖像24、并且在考慮來(lái)自以如圖11所示拍攝的照片上測(cè)量的且在圖12上展示的比率L_F/H_F＝L_Fv/H_Fv的情況下實(shí)施迭代計(jì)算。

本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備可以進(jìn)一步包括配適參數(shù)確定元件。

該配適參數(shù)確定元件基于由便攜式電子裝置所采集的眼鏡架的圖像以及透過(guò)在該第一位置上的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)鏡片的至少一部分看到的遠(yuǎn)側(cè)元件的圖像來(lái)確定這些光學(xué)鏡片在眼鏡架的至少一個(gè)配適參數(shù)。

典型地，該配適參數(shù)確定元件基于這些光學(xué)鏡片的基準(zhǔn)點(diǎn)(例如，光學(xué)中心)相對(duì)于眼鏡架的位置來(lái)確定該至少一個(gè)配適參數(shù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式涉及用于制造光學(xué)鏡片的設(shè)備。該設(shè)備除了包括鏡片測(cè)量設(shè)備的以上部件來(lái)測(cè)量第一光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)之外，還包括制造裝置，該制造裝置用于制造具有第一光學(xué)鏡片的光學(xué)參數(shù)的第二光學(xué)鏡片。

其中，確定元件和制造裝置可以都位于用戶所在位置，從而方便、快捷地為用戶提供新的光學(xué)鏡片。另外，制造裝置可以位于遠(yuǎn)處實(shí)體處，例如在光學(xué)鏡片制造者處，從而在從確定元件接收到光學(xué)鏡片的參數(shù)后制造具有該光學(xué)參數(shù)的新的光學(xué)鏡片。

另外，確定元件和制造裝置可以都位于遠(yuǎn)處實(shí)體處，從而在從用戶接收到由便攜式電子裝置采集的至少一張圖像以及新光學(xué)鏡片標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)之后，由確定元件確定光學(xué)鏡片的參數(shù)并隨后由制造裝置制造具有該光學(xué)參數(shù)的新的光學(xué)鏡片。

所制造的新的光學(xué)鏡片可以直接提供給用戶，或者可以安裝在光學(xué)裝置(例如眼鏡)中之后提供給用戶。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，屏幕上顯示的預(yù)定圖案可以由其他代替。例如，該預(yù)定圖案除了可以顯示在例如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上或智能電話的顯示設(shè)備的屏幕上之外，還可以由具有預(yù)定圖案的遠(yuǎn)側(cè)元件代替，例如，標(biāo)準(zhǔn)紙張上的印刷圖案、或印刷在一張紙上的文本。

另外，遠(yuǎn)側(cè)元件還可以是例如正方形網(wǎng)格、等距的點(diǎn)、來(lái)自書(shū)或報(bào)紙的字母、符號(hào)等圖案、或是足夠遠(yuǎn)到被視為在無(wú)限遠(yuǎn)處的要素。

例如，遠(yuǎn)側(cè)元件可以是環(huán)境的要素(樹(shù)木、建筑、壁紙、印刷的書(shū)……)。在這種情況下，遠(yuǎn)側(cè)元件優(yōu)選地是不動(dòng)的、具有足夠的對(duì)比度，以獲得非常準(zhǔn)確的測(cè)量。

在此方面，該便攜式電子裝置可以包括遠(yuǎn)側(cè)元件品質(zhì)指標(biāo)，該指標(biāo)根據(jù)透過(guò)這些光學(xué)鏡片看到的遠(yuǎn)側(cè)元件的特征而認(rèn)可或不認(rèn)可該測(cè)量，例如要素對(duì)比度指標(biāo)和/或要素?cái)?shù)量。優(yōu)選地，遠(yuǎn)側(cè)元件位于大于4m的距離處從而被視為在無(wú)限遠(yuǎn)處。

圖13示出了根據(jù)本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

該鏡片測(cè)量設(shè)備可以包括接納元件42、采集接納元件44、具有至少一個(gè)預(yù)定圖案的遠(yuǎn)側(cè)元件30和確定元件22。

該接納元件42被配置成用于將具有光學(xué)鏡片12的光學(xué)設(shè)備10物理地接納在至少第一預(yù)定位置上。根據(jù)本實(shí)用新型的鏡片測(cè)量設(shè)備可以包括多個(gè)接納元件42，或者接納元件42可以在多個(gè)已知位置之間移動(dòng)。

采集接納元件44被配置成用于將具有圖像采集模塊的便攜式電子裝置相對(duì)于由接納元件接納的光學(xué)設(shè)備物理地接納在至少第二預(yù)定位置上，第二位置與所述光學(xué)鏡片相距第一距離。

遠(yuǎn)側(cè)元件30被定位在至少第三位置中，使得該遠(yuǎn)側(cè)元件30與光學(xué)鏡片12相距第二距離，以便圖像采集模塊20采集透過(guò)由該接納元件接納的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)鏡片12的至少一部分看到的遠(yuǎn)側(cè)元件30的圖像。

確定元件22與如圖1所示的確定元件22類(lèi)似，在此省略對(duì)其的描述。

有利地，使用這樣的鏡片測(cè)量設(shè)備有助于確保采集模塊與光學(xué)設(shè)備之間準(zhǔn)確且受控的位置和取向。為了提高這些測(cè)量的準(zhǔn)確性和使用者的總體滿意度，鏡片測(cè)量設(shè)備可以被預(yù)先提供給用戶。

有利地，在本實(shí)用新型的裝置中具有預(yù)定圖案為確定光學(xué)設(shè)備的參數(shù)提供了更多受控的條件。優(yōu)選地，該預(yù)定圖案是相對(duì)于該第一和第二預(yù)定位置位于第三預(yù)定位置上。

本實(shí)用新型的裝置還可以包括透明側(cè)，以允許使用環(huán)境中的遠(yuǎn)側(cè)元件來(lái)作為遠(yuǎn)側(cè)元件或印刷圖案。

根據(jù)本實(shí)用新型的裝置可以包括用于確定遠(yuǎn)側(cè)元件相對(duì)于第一和/或第二預(yù)定位置的位置的裝置。

遠(yuǎn)側(cè)元件的預(yù)定圖案的提供和圖像的采集可以由僅一個(gè)便攜式電子裝置(例如，智能電話或膝上型計(jì)算機(jī))通過(guò)使用光反射元件(反射鏡)50來(lái)進(jìn)行，如圖14和圖15所示。

如圖14和圖15所展示的，根據(jù)本實(shí)用新型的裝置可以進(jìn)一步包括光反射元件50，該光反射元件被配置成用于反射在該便攜式電子裝置20的屏幕上顯示的圖案，以便提供該便攜式電子裝置透過(guò)由該接納元件接納的光學(xué)設(shè)備10的這些光學(xué)鏡片的至少一部分采集的遠(yuǎn)側(cè)元件。這個(gè)反射元件可以是標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的形式，并且如圖14所示，使用者可以將該光學(xué)鏡片放置成與該反射鏡相接觸。該屏幕用于顯示該預(yù)定圖案，并且該圖像采集模塊(與該顯示器在同一側(cè))用于拍攝透過(guò)該光學(xué)鏡片看到的該預(yù)定圖案的圖像。在圖14所示的情況下，距離d1和d2是相同的，并且該預(yù)定圖案將被鏡片變形兩次，因?yàn)榘l(fā)生了反射。焦度測(cè)量值將是真實(shí)鏡片焦度的兩倍。

根據(jù)本實(shí)用新型的透鏡測(cè)量設(shè)備可以作為模板被提供給用戶。例如，用戶可以下載模板以便印刷。

該模板可以針對(duì)該便攜式電子裝置的類(lèi)型進(jìn)行具體適配并且可以是可直接印刷在一張或多張標(biāo)準(zhǔn)紙張上的。

圖16是包括參照物以幫助個(gè)人定位便攜式電子裝置和光學(xué)設(shè)備的模板的示意圖。

圖16所示的模板進(jìn)一步包括預(yù)定圖案30，該已知圖案可以用來(lái)確定光學(xué)鏡片與便攜式電子裝置和該圖案的相對(duì)位置。

首先，用戶不觸摸任何東西而只將他的智能電話放在該模板上指示的位置處，小心將后置圖像采集模塊放在該模板上指示的位置處。用戶還將設(shè)備的正面放在該模板上指示的已知位置處、并將該圖案放在已知位置處。這個(gè)圖案可以是模板本身的一部分，例如具有正方形網(wǎng)格并在圖案位置處折疊90°的紙張的一部分。

作為替代方案，可以不指示出設(shè)備位置，并且可以先通過(guò)拍攝照片或通過(guò)使用圖案30的已知尺寸來(lái)測(cè)量鏡架的這些支腿，并且接著這2個(gè)支腿的末端可以與該圖案相接觸，從而使得設(shè)備的正面的位置是已知的。

另一個(gè)替代方案包括遞送由3個(gè)部分構(gòu)成的模板：

-第一部分類(lèi)似于圖16中描述的模板并且是該裝置的底座；

-第二部分可以在鏡架位置附近卡到該底座的側(cè)面上并且遞送該圖案；

-第三部分可以卡到該底座的相反側(cè)面附近并且接納該電子裝置。

這個(gè)第三部分是通過(guò)將紙根據(jù)具體指示進(jìn)行折疊以確保將該裝置最佳地維持在該圖案的已知距離處來(lái)獲得的。這個(gè)部分可以針對(duì)每種類(lèi)型的電子裝置來(lái)具體限定的。

之前描述的實(shí)例以外的替代方案的其他組合是可能的。

例如，可以通過(guò)放在鏡架中的通過(guò)已知物體60(如信用卡)的圖像以及圖案規(guī)劃、并且通過(guò)知道圖像采集模塊焦距值來(lái)確定這些距離，如圖15所示。

之后，在鏡架和智能電話定位良好的情況下，拍攝被這些光學(xué)鏡片變形的圖案的網(wǎng)格的圖像。在鏡架的這些支腿的長(zhǎng)度(之前測(cè)量的)是已知的并且智能電話位置是固定的情況下，不需要知道智能電話的圖像采集模塊的特征就已知了距離d1和d2。

選擇穩(wěn)定性最高的圖像(最佳清晰度)以補(bǔ)償人的抖動(dòng)。

這種圖像采集可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距并且通過(guò)使用計(jì)時(shí)器來(lái)觸發(fā)拍照而完全獨(dú)立地進(jìn)行控制，而不受到使用者的任何顫動(dòng)。

之后，將透過(guò)這些光學(xué)鏡片看到的網(wǎng)格的大小與該網(wǎng)格的已知大小進(jìn)行比較，以確定在這些光學(xué)鏡片的多個(gè)不同點(diǎn)處的放大倍率G(x，y)。

接著可以確定這些光學(xué)鏡片的光學(xué)特征。

該模板當(dāng)然可以與不同類(lèi)型的便攜式電子裝置和/或眼鏡架相適配。

以上已經(jīng)借助于實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，這些實(shí)施例并不限制本實(shí)用新型的構(gòu)思，并且各個(gè)實(shí)施方式的特征可以彼此結(jié)合、替換。

對(duì)于參考了以上說(shuō)明的實(shí)施例的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，還可以提出很多另外的修改和變化，這些實(shí)施例僅以實(shí)例方式給出，無(wú)意限制本實(shí)用新型的范圍。