CN101283260B - 用于自由浮动眼用透镜的光学检查的透明小试管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用光学检查***测试眼用透镜的透明小容器，所述透明小容器包括填充有液体的空腔(11)，并具有在其测试位置与检查***的光轴一致的轴(12)，在顶部的第一观察玻璃(13)和底部的第二观察玻璃(15)之间，在所述空腔(11)的下部区域中设置有可移开的透镜支座(16)，从而当移开透镜支座(16)时，允许在预定检查位置自由浮动检查透镜(14)。

Description

用于自由浮动眼用透镜的光学检查的透明小试管

技术领域

本发明涉及一种利用光学检查***测试眼用透镜的透明小容器，所述透明小容器包括将填充液体的空腔，并在其测试位置具有与检查***的光轴一致的轴，并且，在顶部的第一观察玻璃和在底部的第二观察玻璃之间，在所述空腔下部区域设置有可移开的透镜支座，使得，当透镜支座移开时，在限定的检查位置上允许对透镜的自由浮动检查。

本发明特别涉及一种用于光学测试接触透镜的透明小试管，更涉及一种用于光学测试软接触透镜的透明小试管。

背景技术

已知在自动化制造方法中，可用可重复使用的模具制造硬和软接触透镜。为了保证在自动化制造方法获得的接触透镜的质量，必须对完成的接触透镜进行光学检查。然而，利用机械方法处理软接触透镜尤其困难，并且，已知可将它们保持在填充有水的透明小试管中以用于光学测试的目的。

US 4260252公开了一种不会变形的固定接触透镜的方法和装置，以便精确测量它的物理尺寸。线类型支座部件被放置为通过液体的表面张力作用与透镜相互作用，以在液体表面上固定透镜，在所述表面上，透镜脱离支座部件的接触刚刚可浮动。

以前已经发现，当把接触透镜放入并浸没在水槽中时，所述透镜总是取向为将其凹面一侧朝上。还已知，接触透镜的密度通常比水至少稍微高一点，因此一旦被完全浸没，其将缓慢地沉到装水的透明小试管的底部。在下面已知技术中的光学测试方法中，利用了这些特性。

EP 1105708A1公开了一种用于光学检查眼用透镜的透明小试管，所述眼用透镜具有凹槽(为了在透镜支座上定位透镜)的透镜支座，并且所述透镜支座具有光学精加工表面(为了避免光学畸变)。当透镜位于透镜支座的光学精加工表面上时，进行检查。

WO 03/016855A1公开了一种用于透镜检查的透明小试管，所述透明小容器包括填充有液体的空腔，且在其测试位置具有与检查***的光轴一致的轴，并且，在所述透明小容器的测试位置，所述空腔的上面由用于光学测试的第一观察玻璃限定，以及在所述观察玻璃的下面，具有用于眼科透镜的支座，特别是测试槽，其中，在观察玻璃和测试槽之间至少一个***通道开口到空腔中，通过所述***通道的外部***口，可以将眼用透镜***到空腔内。当透镜静置于测试槽上时，进行检查。

当测试槽的上表面与透镜直接接触时，该表面的缺陷位于检查***中透镜的焦平面上，从而难以区分接触透镜中的缺陷和测试槽上或内的缺陷或污渍。

已知对于这些类型的检查***，必须确保当液体和观察玻璃(特别是如果他们也用作透镜支座)位于光路中时是干净的及没有缺陷的。并且，在液体和观察玻璃之间，特别时在检查***聚焦场中，没有空气气泡。在工业制造环境中，要完全满足这些要求通常是不可能的。

因此上述检查***未解决的余下问题是面向空腔即透镜支座的测试槽表面的光学质量。特别是，所述透镜支座可能在所述表面即聚焦场中上有污渍、空气气泡或者划痕，这些可能会不利地影响透镜的光学检查。

发明内容

本发明的目标是尽可能的消除在透镜的光学检查上的这种不利影响。

根据本发明，该目标可通过这样的方法来达到，即，移开透镜支座用于透镜检查，从而让透镜在光学检查期间自由浮动。因此可消除除了透镜表面以外的其他表面上的污渍、空气气泡或者划痕的不利影响，而这些可能不利地影响光学检查。

如独立权利要求1所描述的，本发明第一部分涉及一种用于测试眼用透镜的透明小试管。

这里使用的自由浮动指眼用透镜被完全浸没在液体中，与透镜支座没有任何的直接接触，并且没有任何使眼用透镜与透镜支座非直接接触的表面张力作用。由于重力作用以及由于接触透镜通常具有至少比水稍高的密度，一旦它们被完全浸没且不再被(然后被移开的)透镜支座所支撑，那么它们将开始慢慢地沉入到所述盛水容器的底部。

优选，本发明的第一部分涉及一种利用光学检查***测试眼用透镜、特别是软接触透镜的透明小容器，所述透明小容器包括填充有液体(优选水)的空腔，并且，在所述透明小容器的测试位置，所述空腔的上面由第一观察玻璃限定，以及其下面由第二观察玻璃限定。在所述空腔的下部区域中将可移开的透镜支座设置为，当所述透明小容器处于测试位置时，将接触透镜支持在初始观察位置上。

根据本发明的一个实施例，所述可移开透镜支座是膜片。优选，所述膜片的薄片在水平面上可通过机械方式移开。

根据本发明的另一实施例，所述可移开透镜支座是线型支座。优选，所述线型支座的线可在远离透镜的折叠运动中通过机械方式移开。

在其它实施例中，所述膜片和所述线型支座还通过磁方式可移开。

这里使用的可移开透镜支座是这样的透镜支座，其在初始位置时可支撑眼用透镜，而且，一旦移开，其可以释放眼用透镜以使其在周围液体中自由浮动。为了获得对自由浮动的眼用透镜的良好的检查结果，尽可能平滑地移开透镜支座是很重要的，即不会扰动液体和/或眼用透镜的初始位置。而且，这里使用的可移开透镜支座是这样的透镜支座，其在移开位置时从利用光学检查***检查透镜的区域完全移开，即至少从沿着光学检查***光轴的透镜的直径完全移开。

已经发现优选的可移开透镜支座是膜片，因为其可允许平滑的移开，从而不会扰动用于光学检查***的检查的液体和/或眼用透镜的初始位置。

如前所述，当接触透镜被浸入到水槽中时，总是使其凹面的一侧朝上。通常，接触透镜至少具有稍微比水高的密度，因此它们会缓慢地沉到透明小试管的底部。下沉的速度与透明小试管的直径、以及接触透镜的直径有关。通常，软接触透镜具有10mm到15mm的直径，优选大约为14mm。对于直径至少是接触透镜两倍尺寸的透明小试管，在透明小试管中的下沉速度在10mm/s到12mm/s之间。透明小试管的直径越接近接触透镜的直径，下沉的速度就越慢。

因此，本发明还涉及一种利用光学检查***测量设置在透明小容器中的眼用透镜的方法，其中，所述透明小容器的空腔填充有液体，例如水，并且，所述空腔的上面第一观察玻璃限定，以及其下面被第二观察玻璃限定，以及其中，在所述空腔的下部区域中设置有可移开的透镜支座。

所述方法包括以下步骤：

在透明小试管的空腔内，在所述液体中完全浸泡眼用透镜；

在初始检查位置将所述透镜自定位在所述可移开透镜支座上；

移开所述透镜支座以使得所述透镜在所述检查位置上自由浮动；

当所述透镜沿所述光学检查***的光轴自由浮动或者下沉时，使用光学检查***进行光学检查；

将所述可移开透镜支座返回其初始位置，从而再次支持所述透镜。

透镜的自定位能够通过将透镜浸没到液体，然后其沉向透明小试管的底部来实现。当将可移开透镜支座设置在透明小试管的下部区域，并且将其初始位置设置为可与透镜接触的最低点，所以透镜在初始检查位置会下沉直到它停留在可移开透镜支座上。一旦透镜支座被移开，透明小试管的底部区域仅仅与透镜接触，即，透镜支座被移开时透镜将进一步下沉到底部。

通过利用明场、暗场和/或相对比照明，对透镜或者透镜的一部分拍摄一副或多幅照片，可进行光学检查。然后通过软件，例如，识别缺陷，进一步处理和分析由合适的照相机接收的图像。

在检查之后，透镜支座返回到其初始位置。为了透镜再次被支持到透镜支座上，当透镜支座被移开后，必须将透镜再次推高其向底部下沉的量。

在检查后在透镜支座上再次支持透镜，相对于通过用夹持装置移开透镜具有优势，特别是在自动化制造方法中。

优选，在移开透镜支座后，立即利用光学检查***对透镜进行光学检查，同时透镜沿光学检查***的光轴自由浮动或者下沉。在对透镜进行光学检查后，透镜支座立即返回到它的初始位置。

在透镜支座移开与返回到它的初始位置之间的时间在0.01s到0.2s之间，优选在0.02s到0.1s之间。其次，光学检查的时间在0.001s到0.01s之间，优选最大为大约0.005s。

当透镜支座被移开时下沉的速度估计为10mm/s，与透镜支座在移开前的初始位置相比，透镜朝底部下沉小于200微米，优选小于100微米。对于非常短的光学检查时间，透镜以大约1微米到10微米的精度，优选1微米到5微米的精度停留在检查位置。

闭合运动的膜片将沿着透镜的凸面推高透镜，而线类型支座以向上的折叠运动推高透镜。

优选，将光学检查***的聚焦场限定为在检查位置附近的几个毫米内，仅仅具有几毫米的景深，优选小于5mm。透明小试管的观察玻璃被设置在离拍摄图像的检查位置几毫米远，优选至少10mm，更优选20mm到40mm远。

这里使用的光学检查***至少包括发光装置(例如光源)和检测装置(例如照相机)，它们沿着穿过将要检查的眼用透镜的光轴设置。还可沿着光轴设置第一观察玻璃和第二观察玻璃，它们既限定装满液体的透明小试管，也限定浸没到液体中的接触透镜，所述透镜或者被支持在初始检查位置或者沿着光轴自由浮动。

优选的光学检查***包括在上部观察玻璃上方的或者在下部观察玻璃下方的CCD照相机，在CCD照相机的相对侧，沿着光轴设置有LED照明装置。更优选，光学检查***能够分别进行对接触透镜的明场和暗场照明，以及进行对接触透镜图像的分析。

根据本发明的透明小试管和方法可有利地用于测试接触透镜的***中，优选用于自动化制造方法中(例如，在测试模块中)，其特征如独立用途权利要求特征所描述。

附图说明

下面将参考示意图更详细地描述本发明，其中：

图1示出了通过根据本发明的透明小试管的截面图，其中在可移开透镜支座上具有接触透镜；

图2示出了根据图1的穿过透明小试管的截面，其中所述透镜支座是膜片；

图3示出了根据图1的穿过透明小试管的截面，其中所述透镜支座是线类型支座。

具体实施方式

图1所示的透明小试管1具有空腔11，所述空腔优选充满液体，例如水。所述空腔沿着轴12延伸，在透明小试管的测试位置，与光学检查***(未示出)的光轴相重合。空腔11的顶部由第一(上部)观察玻璃13限定，其下面由第二(下面)观察玻璃15限定。在空腔的下部区域设置有可移开支座16，通过它，当透明小试管在测试位置时，接触透镜14被支持在初始检查位置上(如图1所示)。

同样，在图2和图3所示的透明小试管具有空腔21、31，所述空腔充满液体，例如水。所述空腔沿着轴22、32延伸，所述轴22、32在透明小试管的测试位置与光学检查***(未示出)的光轴相重合。空腔21、31的顶部由第一观察玻璃23、33限定，其底部由第二观察玻璃25、35限定。空腔的下部区域设置有可移开透镜支座26、36，通过其将接触透镜14接收在初始检查位置上。在图2中，透镜支座是膜片，而在图3中，透镜支座是线类型支座。

原则上，顶部的第一观察玻璃13以及底部的第二观察玻璃15可形成光学透镜的一部分。通过这种方式，可获得用于光学检查***的全紧凑光学结构。

根据本发明的透明小试管和方法可生成用于透镜检查的高质量接触透镜图像，在光学检查***聚焦场中，避免了除接触透镜表面以外的其他表面。因此，尽可能地消除了透镜光学检查的不利影响。

Claims (6)

1.一种利用光学检查***测试接触透镜的透明小容器，所述透明小容器包括填充有液体的空腔，并且，在所述透明小容器的测试位置，所述空腔的上面由第一观察玻璃限定，以及其下面由第二观察玻璃限定，

其特征在于，所述空腔沿着轴延伸，所述轴在透明小容器的测试位置与光学检查***的光轴相重合，在所述空腔的下部区域中设置有可移开的透镜支座，当所述透明小容器处于测试位置时，通过所述透镜支座将接触透镜支持在初始观察位置上，其中所述可移开透镜支座是膜片，以及其中所述膜片的薄片在水平面上可移开。

2.一种利用光学检查***测试接触透镜的透明小容器，所述透明小容器包括填充有液体的空腔，并且，在所述透明小容器的测试位置，所述空腔的上面由第一观察玻璃限定，以及其下面由第二观察玻璃限定，

其特征在于，所述空腔沿着轴延伸，所述轴在透明小容器的测试位置与光学检查***的光轴相重合，在所述空腔的下部区域中设置有可移开的透镜支座，当所述透明小容器处于测试位置时，通过所述透镜支座将接触透镜支持在初始观察位置上，其中所述可移开透镜支座是线型支座，以及其中所述线型支座的线可在远离透镜的折叠运动中移开。

3.一种利用光学检查***测试设置在透明小容器中的接触透镜的方法，其中，所述透明小容器的空腔填充有液体，所述空腔沿着轴延伸，所述轴在透明小容器的测试位置与光学检查***的光轴相重合，所述空腔的上面由第一观察玻璃限定，以及其下面由第二观察玻璃限定，以及其中，在所述空腔的下部区域中设置有可移开的透镜支座，所述方法包括以下步骤：

在所述液体中完全浸没所述接触透镜，

在初始检查位置自定位所述可移开透镜支座上的所述透镜，

移开所述透镜支座以使得所述透镜在所述初始检查位置上自由浮动，并且，当所述透镜在所述初始检查位置或者沿着所述检查***的光轴自由 浮动时，沿着所述检查***的光轴使用所述光学检查***进行光学检查，

将所述可移开透镜支座返回其之前的位置，从而再次支持所述透镜。

4.根据权利要求3的方法，其中，当所述透镜在所述初始检查位置或者沿着所述检查***的光轴自由浮动时，在完全移开所述透镜支座后立即利用光学检查***进行光学检查，其中用于光学检查的时间在0.001s到0.01s之间。

5.根据权利要求4的方法，其中，在对所述透镜进行光学检查后，立即将所述透镜支座返回到它的之前的位置，其中，在完全移开所述透镜支座与使其返回到其初始位置之间的时间在0.01s到0.2s之间。

6.根据权利要求3的方法，其中，随着移开所述透镜支座，与在移开所述透镜支座之前所述透镜在所述透镜支座上的初始位置相比，所述透镜朝着底部下沉小于200微米。 

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