一种便携式镜框扫描仪制造技术

本发明专利技术公开了一种便携式镜框扫描仪。镜框扫描仪包括机身、与机身活动连接的潜望臂、开设于潜望臂壁面上的通光孔，设置机身内，且能通过通光孔接受目标物光线的拍照光学系统A，潜望镜为相对于机身0

【技术实现步骤摘要】
一种便携式镜框扫描仪


[0001]本专利技术涉及一种便携式镜框扫描仪。更具体的说，本专利技术涉及一种采用摄像头来获取镜框3D模型立体数据的便携式镜框扫描仪。

技术介绍

[0002]日常生活中，绝大多数人都因为近视、远视或老化等眼视屈光不正要去眼镜店验配眼镜。配镜通常要经历镜架选择、验光、镜片准备、装配的过程。镜片一般分现片和车房片，所有这些镜片最初始呈现的形状一般为圆形和且无明显的品牌logo。镜片需要割边后才能装入镜框，所以镜框内槽形状和尺寸数据要非常精确，否则割完边的镜片要么装不进镜框，要么镜片尺寸小会掉出来。能采集镜框内槽形状和尺寸数据的仪器，就是镜框扫描仪。由于镜框左右眼是对称的，所以一般只要测量其中一个眼睛的镜框数据就可以。
[0003]随着人们生活水平的提高，消费者的品牌意识越来越强烈。消费者希望改变镜架有logo而镜片没有logo的局面，于是很多人希望在镜片不影响视觉的合适位置，打上漂亮的logo，其中以深紫外的激光标识最为漂亮且不伤镜片尤为让人喜欢。这些激光标识logo，可以是个性化的文字和图案，也可以是镜片厂家的品牌logo.这些激光标识一般位于颞侧上方才会美观且不会影响视觉效果。可是因为这样的激光标识设备往往非常昂贵，能装备的眼镜店寥寥无几，所以一般眼镜店往往希望镜片生产厂家或割边装配中心可以提供打标服务。可是镜片生产厂家或割边装配中心往往缺乏佩戴者的镜框数据，无法精确定位而爱莫能助。
[0004]如果眼镜店有镜框扫描仪，能把镜框数据和验光处方数据传给镜片厂家或割边装配中心，镜片厂家或割边中心就根据镜框形状和验光数据进行定位打标，后续眼镜门店割边装配后，激光标识就在需要的颞侧上方，这样事情就解决了。所以要走通这条路，眼镜门店有否镜框扫描仪至关重要。
[0005]目前市面上存在两种镜框扫描仪，一种是采用机械式探针扫描的镜框扫描仪，一种是采用拍照式的镜框扫描仪。前者采用接触式机械探针360度旋转扫描镜框内槽，同时探针又可以上下移动，这样就可以得到(ρ，θ，z)。由于镜框有拼接断点和焊点，镜框内槽往往不是光滑的，这样经常引起机械扫描探针卡涩而不能顺利工作，所以操作者非常不喜欢使用；另外探针在镜框内槽中有串动，也会引起测量精度的误差，使用的人非常少。而市面上的拍照式镜框扫描仪，易用但只从1个方向拍照，只能形成镜框的平面轮廓数据，但是镜框实际是一个弧面，所以目前的拍照镜框扫描仪不能正确反映镜框的形状，切割后的镜片需要人工修整成弧形才能装入镜框，经常有装不上的情况，所以目前这种镜框扫描仪需要技术上的提升。但不管是哪种镜框扫描仪，目前售价都在1万左右，同时又不是很好用，所以眼镜店的配备普及率非常低。
[0006]综上所说，要让每个消费者的眼镜有一个漂亮的品牌logo或个性标识，眼镜店有没有精确的镜框扫描仪进行镜框数据的采集是关键的一环。眼镜店对镜框扫描仪的投入又有价格上的考虑。因此所以眼镜行业迫切需要一款精度高，使用方便，成本低的非接触式扫
描镜框内槽3D形状和尺寸的镜框扫描仪，本专利技术应运而生。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决以上提出的问题，在拍照式镜框扫描仪的基础上，进行无接触测量镜框的内槽形状，提供一种非接触，能精确生成(ρ，θ，z)数据的3D镜框扫描仪，体积小巧，便于携带。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术公开了一种便携式镜框扫描仪，镜框扫描仪包括机身、与机身活动连接的潜望臂、开设于潜望臂壁面上的通光孔，设置机身内，且能通过通光孔接受目标物光线的拍照光学系统A，潜望镜为相对于机身0
‑
360度的旋转结构。
[0010]作为进一步地改进，本专利技术所述的拍照光学系统A为编码器光学系统或非编码器光学系统。
[0011]作为进一步地改进，本专利技术所述的非编码器光学系统为包括设置于通光孔后方、位于潜望臂内且让光轴转向的光轴偏转器件，在光轴偏转器件出射光轴上的镜头和图像传感器，通过镜头和光轴偏转器件所成的像在图像传感器上跟踪旋转。
[0012]作为进一步地改进，本专利技术所述的光轴转向角度优选为80
‑
100度。
[0013]作为进一步地改进，本专利技术所述的编码器光学系统为包括设置于通光孔后方，位于潜望臂内镜头和图像传感器，及编码器；图像传感器能接受通过通光孔的目标物光线所述的通光孔为圆形或矩形或其他满足应用的确定形状。
[0014]作为进一步地改进，本专利技术所述的编码器的码盘固定设置于潜望臂的上，编码器的读数头与码盘相对应，设置于机身上，编码器用于测量潜望臂的旋转角度。
[0015]作为进一步地改进，本专利技术所述的图像传感器位于镜头后方，图像传感器为CCD或CMOS相机及其他可以获得镜框平面图像的光电传感器。
[0016]作为进一步地改进，本专利技术所述的数据处理板，所述的数据处理板，用于收集上述图像传感器收集的图像数据，打包上传到外设图像处理单元；或对图像数据进行处理，对得到的镜框平面轮廓图像和镜框内槽弧面图像进行处理，从而得到镜框内槽形状和弧面的数据，融合两者数据生成镜框OMA文件。
[0017]作为进一步地改进，本专利技术所述的还包括另一个拍照光学系统B，拍照光学系统B包括镜头和位于镜头后方的图像传感器，能对外直接拍照。
[0018]作为进一步地改进，本专利技术当光学系统在满足应用的最小视场角FOV时(图像传感器上刚好可以完整呈现最大镜框的平面轮廓)，Wh为镜框扫描仪距离被测镜框一定距离L时光学系统在通光孔处的最大视场范围。Wh随距离L,图像传感器的感光面大小和光学系统的FOV变化而变化。当Wh小于或等于通光孔宽度或直径时，扫描仪仅包括拍照光学系统A，通过拍照光学系统A分别拍摄镜框内槽形状和镜框弧面数据；当Wh大于通光孔宽度或直径时，通过拍照光学系统A拍摄镜框内槽弧面形状，通过拍照光学系统B拍摄镜框平面轮廓数据。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]1、本专利技术所述的镜框扫描仪融合了目前两大镜框扫描仪的优点，抛弃了他们的缺点，依靠智能手机的高性能相机模组、数据处理和传输软硬件平台，创新地提出了一种成本低、可靠性高、操作简单的、基于智能手机的无接触便携式镜框扫描仪，可以给配镜行业带
来颠覆性的变革，让眼镜集中装配，精准装配的多年行业愿望得到实现。
[0021]2、本专利技术通过对潜望系统拍摄的图像的边缘特征进行处理，非常巧妙地得到拍摄图像360度内的旋转角度信息，省略了旋转角度定位的编码器或分度机构，简单的结构提高了设备的耐用性和易用性。
[0022]3、本专利技术仅通过1次镜框轮廓拍照和1次镜框内槽360度手动旋转扫描拍照，结合已知的内槽截面形状，就可以采集到镜框的三维(ρ，θ，z)数据，生成镜框三维数据(如OMA格式)给镜片磨边机使用。具有非接触，精度高的特点。
附图说明
[0023]图1是专利技术的产品结构示意图；
[0024]图2a是用拍照光学系统B拍摄镜框轮廓的拍照示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述镜框扫描仪包括机身(4)、与机身(4)活动连接的潜望臂(2)、开设于潜望臂(2)壁面上的通光孔(1)，设置机身(4)内，且能通过通光孔(1)接受目标物光线的拍照光学系统A，所述的潜望镜为相对于机身(4)0
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360度的旋转结构。2.根据权利要求1所述的便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述的拍照光学系统A为编码器(11)光学系统或非编码器(11)光学系统。3.根据权利要求1所述的便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述的非编码器(11)光学系统为包括设置于通光孔(1)后方、位于潜望臂(2)内且让光轴转向的光轴偏转器件(7)，及设置于机身(4)内、在光轴偏转器件(7)出射光轴上的镜头(8)和图像传感器(9)，通过镜头(8)和光轴偏转器件(7)所成的像在图像传感器(9)上跟踪旋转。4.根据权利要求3所述的便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述的光轴转向角度优选为80
‑
100度。5.根据权利要求1所述的便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述的编码器(11)光学系统为包括设置于通光孔(1)后方，位于潜望臂(2)内镜头(8)和图像传感器(9)，及编码器(11)；所述的图像传感器(9)能接受通过通光孔(1)的目标物光线。6.根据权利要求5所述的便携式镜框扫描仪，其特征在于，所述的编码器(11)的码盘固定设置于潜望臂(2)的上，编码器(11)的读数头与码...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟红祥，
申请(专利权)人：杭州奥普特光学有限公司，
类型：发明
国别省市：