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Title:
METHOD AND DEVICE FOR VISUALIZING A MARK ON A SPECTACLE LENS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/017482
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a method and a device for visualizing a mark (52) on a spectacle lens (50). In order to recognize the mark (52), an illuminating light beam (79) is directed onto the spectacle lens (50), penetrates the same (50), is then reflected on a retroreflector (56), once again penetrates the spectacle lens (50), and is finally fed to a camera (88) as an observation light beam (85), the retroreflector (56) being moved (58) during this process. In order to measure a physical property of the spectacle lens (50), a measuring light beam (64) is directed onto the spectacle lens (50) and is fed to a sensor (76). The measuring light beam (64) is generated by a first light source (62) while the illuminating light beam (79) is generated by a second light source (78), said light sources (62, 78) representing different structural units.

Inventors:
HORNAUER MATTHIAS (DE)
HANSSEN ADALBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/007425
Publication Date:
February 24, 2005
Filing Date:
July 07, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL AG (DE)
HORNAUER MATTHIAS (DE)
HANSSEN ADALBERT (DE)
International Classes:
G01M11/02; (IPC1-7): G01M11/02
Foreign References:
EP1167942A22002-01-02
US5867259A1999-02-02
Attorney, Agent or Firm:
Witte, Alexander (Weller & Partner Postfach 105462, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens (18 ; 52) auf einem Brillenglas (16 ; 50), bei dem ein Beleuch tungsLichtstrahl (22 ; 79) auf das Brillenglas (16 ; 50) gerichtet wird, der das Brillenglas (16 ; 50) durchläuft, nach dem Durchlaufen des Brillenglases (16 ; 50) an einem als Retroreflektor ausgebildeten Reflektor (30 ; 56) re flektiert wird, das Brillenglas (16 ; 50) erneut durch läuft, und schließlich als BeobachtungsLichtstrahl (34 ; 85) einer Kamera (36 ; 88) zugeleitet wird, dadurch gekenn zeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) bewegt (42 ; 58) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zum Messen einer physikalischen Eigenschaft des Brillenglases (50) ein MessLichtstrahl (64) auf das Bril lenglas (50) gerichtet und dann einem Sensor (76) zugelei tet wird, und dass der MessLichtstrahl (64) von einer ersten Lichtquelle (62) und der BeleuchtungsLichtstrahl (79) von einer zweiten Lichtquelle (78) erzeugt wird, die baulich verschiedene Einheiten sind.
3. Verfahren zum Messen einer physikalischen Eigenschaft eines mit einem Signierzeichen (52) versehenen Brillengla ses (50), bei dem ein MessLichtstrahl (64) auf das Bril lenglas (50) gerichtet und einem Sensor (76) zugeleitet wird, bei dem weiterhin zum Sichtbarmachen des Signierzei chens (52) ein BeleuchtungsLichtstrahl (79) auf das Bril lenglas (50) gerichtet wird, der das Brillenglas (50) durchläuft, nach dem Durchlaufen des Brillenglases (50) an einem Reflektor (56) reflektiert wird, das Brillenglas (50) erneut durchläuft, und schließlich als Beobachtungs Lichtstrahl (85) einer Kamera (88) zugeleitet wird, da durch gekennzeichnet, dass der MessLichtstrahl (64) von einer ersten Lichtquelle (62) und der Beleuchtungs Lichtstrahl (79) von einer zweiten Lichtquelle (78) er zeugt wird, die baulich verschiedene Einheiten sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (79) nach dem Durchlaufen des Brillenglases (50) an einem Retroreflektor (56) reflek tiert wird, und dass der Retroreflektor (56) bewegt (58) wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) im We sentlichen quer zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungs Lichtstrahles (22 ; 79) bewegt (42 ; 58) wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) im wesentlichen periodisch bewegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 60) rotierend bewegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) in einer parallelen Drehtranslation bewegt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) im Wesentlichen linear bewegt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der periodischen Bewegung des Reflektors (30 ; 56) an ein Synchronisiersig nal der Kamera (36 ; 88) angepasst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz mit dem Synchronisiersignal drehzahlsynchro nisiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz mit dem Synchronisiersignal phasensynchroni siert wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) in ei nem Abstand von 1 cm bis 30 cm vom Brillenglas (16 ; 50) bewegt wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Kamera (36 ; 88) aus dem BeobachtungsLichtstrahl (34 ; 85) erzeugtes Video signal durch mindestens eine Faltungsoperation über je weils endliche Nachbarschaften im Kontrast angehoben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass hohe Ortsfrequenzen, z. B. infolge einer differenzierenden Wirkung, stärker angehoben werden als niedrige Ortsfre quenzen.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Signierzeichen (18 ; 52) mittels Zeichenerkennung aus einem in der Kamera (36 ; 88) aus dem BeobachtungsLichtstrahl (34 ; 85) erzeugten Video signal ermittelt wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position des Brillengla ses (16 ; 50) auf einer Auflage (12 ; 54) aus einem in der Kamera (36 ; 88) aus dem BeobachtungsLichtstrahl (34 ; 85) erzeugten Videosignal ermittelt wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine dioptrische Wirkung des Brillenglases (16 ; 50) aus einem in der Kamera (36 ; 88) erzeugten Videosignal ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (22 ; 79) in den Strahlengang des Beobachtungs Lichtstrahles (34 ; 85) eingekoppelt wird.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der MessLichtstrahl (64) in den Strahlengang des BeobachtungsLichtstrahles (85) ein gekoppelt wird.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der MessLichtstrahl (64) in den Strahlengang des BeleuchtungsLichtstrahles (79) ein gekoppelt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (79) mindestens im Auftreff bereich des MessLichtstrahles (64) auf dem Brillenglas (50) ausgeblendet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (79a, 79c) als im Querschnitt ringförmiger Lichtstrahl erzeugt wird.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (79) und der MessLichtstrahl (64) mit unterschiedlicher Lichtwellenlänge erzeugt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der BeleuchtungsLichtstrahl (79) als rotes Licht und der MessLichtstrahl (64) als grünes Licht erzeugt werden.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich net, dass der auf den Sensor (76) fallende Mess Lichtstrahl (64) durch ein Filter (74) geleitet wird, der für die Lichtwellenlänge des BeleuchtungsLichtstrahles (79) als Sperrfilter wirkt.
27. Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens (18 ; 52) auf einem Brillenglas (16 ; 50), mit einer auf einer ersten Seite des Brillenglases (16 ; 50) angeordneten BeleuchtungsLichtquelle (20 ; 78) zum Erzeugen eines BeleuchtungsLichtstrahles (22 ; 79), für eine Erkennung des Signierzeichens (18 ; 52) ; einem auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Brillenglases (16 ; 50) angeordneten, als Retroreflektor ausgebildeten Reflektor (30 ; 56) ; einer Kamera (36 ; 87) zum Empfangen eines von dem Brillenglas (16 ; 50) kommenden Beobachtungs Lichtstrahles (34 ; 85) ; ersten optischen Mitteln (24 ; 73,80, 81,82, 83) zum Führen des BeleuchtungsLichtstrahles (22 ; 79) durch das Brillenglas (16 ; 50) hindurch ; und zweiten optischen Mitteln (82,83, 85,86) zum Führen des von dem Reflektor (30 ; 56) durch das Brillenglas (16 ; 50) hindurch reflektierten Beobachtungs Lichtstrahles (34 ; 85) zu der Kamera (36 ; 87), dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30 ; 56) mit einem Antriebsmotor (40) zum Bewegen (42 ; 58) des Reflek tors (30 ; 56) verbunden ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass ferner vorgesehen sind : eine von der BeleuchtungsLichtquelle (78) baulich verschiedene MessLichtquelle (62) zum Erzeugen eines MessLichtstrahls (64) für eine Messung einer physi kalischen Eigenschaft des Brillenglases (50) ; ein Sensor (76) ; dritte optische Mittel (54,66, 68,70, 72) zum Führen des MessLichtstrahles (64) von der Mess Lichtquelle (62) zum Brillenglas (50) und vom Bril lenglas (50) zu dem Sensor (76).
29. Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Eigenschaft eines mit einem Signierzeichen (52) versehenen Brillen glases (50), mit einer auf einer ersten Seite des Brillenglases (50) angeordneten BeleuchtungsLichtquelle (78) zum Erzeu gen eines BeleuchtungsLichtstrahles (79), für eine Erkennung des Signierzeichens (52) ; einem auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Brillenglases (50) angeordneten Reflektor (56) ; einer Kamera (87) zum Empfangen eines von dem Bril lenglas (50) kommenden BeobachtungsLichtstrahles (85) ; ersten optischen Mitteln (73,80, 81,82, 83) zum Führen des BeleuchtungsLichtstrahles (79) durch das Brillenglas (50) hindurch ; zweiten optischen Mitteln (82,83, 85,86) zum Führen des von dem Reflektor (56) durch das Brillenglas (50) hindurch reflektierten BeobachtungsLichtstrahles (85) zu der Kamera (87) ; einer MessLichtquelle (62) zum Erzeugen eines Mess Lichtstrahles (64) für eine Messung einer physikali schen Eigenschaft des Brillenglases (50) ; einem Sensor (76) ; und dritten optischen Mitteln (54,66, 68,70, 72) zum Führen des MessLichtstrahles (64) von der Mess Lichtquelle (62) zum Brillenglas (50) und vom Bril lenglas (50) zu dem Sensor (76). dadurch gekennzeichnet, dass die MessLichtquelle (62) und die BeleuchtungsLichtquelle (78) sowie die ersten opti schen Mittel (73,80, 81,82, 83) und die dritten opti schen Mittel (54,66, 68,70, 72) jeweils baulich ver schiedene Einheiten sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (56) ein Retroreflektor ist, und dass der Reflektor (56) mit einem Antriebsmotor (40) zum Bewegen (58) des Reflektors (56) verbunden ist.
31. Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlenteiler (24 ; 81) zum Einkoppeln des Beleuchtungs Lichtstrahls (22 ; 79) in den Strahlengang des Beobach tungsLichtstrahles (34 ; 85) vorgesehen ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtfalle (76 ; 75) für einen durch den ersten Strah lenteiler (24 ; 81) hindurchtretenden Anteil des Beleuch tungsLichtstrahls (22 ; 79) vorgesehen ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeich net, dass eine Eintrittspupille der Kamera (36 ; 88) und eine Austrittspupille der BeleuchtungsLichtquelle (20 ; 78) konjugiert zum Strahlenteiler (81) angeordnet sind.
34. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Mittel (73) zum Einkoppeln des MessLichtstrahls (64) in den Strahlen gang des BeobachtungsLichtstrahles (85) vorgesehen ist.
35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Mittel (73) zum Einkoppeln des MessLichtstrahls (64) in den Strahlen gang des BeleuchtungsLichtstrahles (79) vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die BeleuchtungsLichtquelle (78) Mittel aufweist, die den BeleuchtungsLichtstrahl (79) mindestens im Auftreffbe reich des MessLichtstrahles (64) auf dem Brillenglas (50) ausblenden.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsquelle (78) einen im Querschnitt ringför migen BeleuchtungsLichtstrahl (79c) erzeugt.
38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeich net, dass die BeleuchtungsLichtquelle (78) ein Dia (92) mit einem lichtundurchlässigen Fleck (93) im Strahlengang des BeleuchtungsLichtstrahles (79a) aufweist.
39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs Lichtquelle (78) und der MessLichtquelle (62) Lichtstrah len (64,79) mit unterschiedlicher Lichtwellenlänge aus senden.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensor (76) ein Filter (74) vorgeschaltet ist, das für die Lichtwellenlänge des BeleuchtungsLichtstrahles (79) als Sperrfilter wirkt.
41. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor gewölbt ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Sianierzei- chens auf einem Brillenglas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas, bei dem zum Erkennen des Signierzeichens ein Beleuchtungs-Lichtstrahl auf das Brillen- glas gerichtet wird, der das Brillenglas durchläuft, nach dem Durchlaufen des Brillenglases an einem als Retroreflektor aus- gebildeten Reflektor reflektiert wird, das Brillenglas erneut durchläuft, und schließlich als Beobachtungs-Lichtstrahl einer Kamera zugeleitet wird.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Messen einer physikalischen Eigenschaft eines mit einem Signierzeichen ver- sehenen Brillenglases, bei dem ein Mess-Lichtstrahl auf das Brillenglas gerichtet und einem Sensor zugeleitet wird, bei dem weiterhin zum Sichtbarmachen des Signierzeichens ein Beleuch- tungs-Lichtstrahl auf das Brillenglas gerichtet wird, der das Brillenglas durchläuft, nach dem Durchlaufen des Brillenglases an einem Reflektor reflektiert wird, das Brillenglas erneut durchläuft, und schließlich als Beobachtungs-Lichtstrahl einer Kamera zugeleitet wird.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas, mit einer auf einer ersten Seite des Brillenglases angeordne- ten Beleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen eines Beleuch- tungs-Lichtstrahles, für eine Erkennung des Signierzei- chens ; einem auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Brillenglases angeordneten, als Retroreflektor ausge- bildeten Reflektor ; einer Kamera zum Empfangen eines von dem Brillenglas kom- menden Beobachtungs-Lichtstrahles ; ersten optischen Mitteln zum Führen des Beleuchtungs- Lichtstrahles durch das Brillenglas hindurch ; und zweiten optischen Mitteln zum Führen des von dem Reflektor durch das Brillenglas hindurch reflektierten Beobachtungs- Lichtstrahles zu der Kamera.

Die Erfindung betrifft schließlich noch eine Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Eigenschaft eines mit einem Sig- nierzeichen versehenen Brillenglases, mit einer auf einer ersten Seite des Brillenglases angeordne- ten Beleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen eines Beleuch- tungs-Lichtstrahles, für eine Erkennung des Signierzei- chens ; - einem auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Brillenglases angeordneten Reflektor ; einer Kamera zum Empfangen eines von dem Brillenglas kom- menden Beobachtungs-Lichtstrahles ; ersten optischen Mitteln zum Führen des Beleuchtungs- Lichtstrahles durch das Brillenglas hindurch ; zweiten optischen Mitteln zum Führen des von dem Reflektor durch das Brillenglas hindurch reflektierten Beobachtungs- Lichtstrahles zu der Kamera ; einer Mess-Lichtquelle zum Erzeugen eines Mess-Licht- strahles für eine Messung einer physikalischen Eigenschaft des Brillenglases ; einem Sensor ; und dritten optischen Mitteln zum Führen des Mess-Licht- strahles von der Mess-Lichtquelle zum Brillenglas und vom Brillenglas zu dem Sensor.

Brillengläser, insbesondere sog. Gleitsichtgläser, werden mit Signierzeichen versehen, deren Lage während der Produktion des Brillenglases erfasst und verarbeitet wird, um das Brillenglas lagerichtig zu spannen, zu bearbeiten, zu stempeln und schließ- lich in die Brille des Endabnehmers zu bringen. Signierzeichen werden auf Brillengläsern dauerhaft angebracht und zwar durch Diamantritzverfahren, durch Abformen beim Gießen von Kunst- stoff-Brillengläsern oder durch Lasersignierung. Daneben um- fasst der Begriff"Signierzeichen"im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Unregelmäßigkeiten des Brillenglases, z. B. Schlieren im Glasmaterial oder Kunststoff.

Wenn im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von Brillengläsern" die Rede ist, so sind darunter auch Haftschalen und andere vergleichbare optische Bauteile zu verstehen.

Damit der Brillenträger durch die Signierzeichen bei der Benut- zung der Brille nicht gestört wird, sind diese Zeichen so ge- staltet, dass sie nur bei sehr speziellen Lichtverhältnissen erkennbar sind. Die Erkennung der Lage eines Signierzeichens auf einem Brillenglas während des Produktionsprozesses ist deshalb schwierig. Erschwerend kommt dabei hinzu, dass die im Produktionsprozess befindlichen Brillengläser in Folge der speziellen Anforderungen der späteren Brillenträger sehr unter- schiedliche optischen Wirkungen haben. Innerhalb der Produktion folgen daher Brillengläser mit diesen unterschiedlichen opti- schen Wirkungen dicht aufeinander, die also in rascher Folge beim aufeinanderfolgenden Bearbeiten einzelner Brillengläser beachtet werden müssen.

Für eine Kontrolle von Gleitsichtgläsern im Fern-und Nahbe- zugspunkt ist es erforderlich, in Abhängigkeit von den aufge- brachten Signierzeichen die Wirkung der Gleitsichtgläser an festgelegten Koordinaten auf dem Brillenglas zu messen. Für eine manuelle oder für eine automatische Messung müssen die Signierzeichen daher sichtbar gemacht werden. Dies geschieht bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen mittels rhombenförmi- ger Gitter oder Streifenmustern, die unscharf abgebildet werden und deren Kantenübergänge hell/dunkel das Signierzeichen er- kennbar machen.

Nachteil dieser bekannten Vorgehensweise ist, insbesondere beim automatischen Erkennen der Signierzeichen, dass das Gitter je nach Wirkung des untersuchten Brillenglases unterschiedlich vergrößert abgebildet wird, nämlich in Abhängigkeit von der jeweiligen dioptrischen Wirkung des Brillenglases. Es ist daher erforderlich, für die Erkennung der Signierzeichen einen erheb- lichen Aufwand hinsichtlich der eingesetzten Algorithmen zu betreiben. Bekannte Verfahren haben bislang nicht zu einer vollständig sicheren automatischen Erkennung geführt. Es ist daher in der heutigen Praxis erforderlich, dass auch bei auto- matisierten Prüfanlagen eine speziell geschulte Arbeitskraft manuell in den Produktionsprozess eingreifen und Fehlerkennun- gen korrigieren muss.

Aber auch dann, wenn die Signierzeichen innerhalb eines Produk- tionsprozesses mittels eines manuellen Prüfvorganges erkannt werden, ist die Situation ähnlich. In diesem Falle wird je nach dem verwendeten Signierverfahren eine unterschiedliche Beleuch- tung eingesetzt, um die Signierzeichen sichtbar zu machen. Bei bekannten Vorrichtungen geschieht dies durch manuelles Umste- cken von Beleuchtungseinheiten. Allerdings sind auch bei diesen manuellen Verfahren die Zeichen selber nur undeutlich zu erken- nen, so dass Fehler bei der Positionierung und Ausrichtung des jeweiligen Brillenglases möglich sind. Dies gilt auch und gera- de im Hinblick auf die für die Erkennung des Signierzeichens zur Verfügung stehende Zeit. Aus diesen Gründen ist es insbe- sondere bei Kunststoff-Brillengläsern notwendig, die Brillen- gläser vor dem eigentlichen Erkennen des Signierzeichens von Hand mittels eines Filzstiftes oder dgl. zu markieren ("anzu- punkten"), was zusätzlichen Aufwand an Arbeit und Zeit erfor- dert.

Entsprechende Überlegungen gelten auch für einen anderen Be- reich innerhalb der Bearbeitung derartiger Brillengläser, näm- lich für Stempelautomaten, die nach dem heutigen Stand der Technik ebenfalls der Assistenz einer Bedienungsperson bedür- fen. Diese beobachtet die Brillengläser auf einem Bildschirm, um nicht automatisch erkannte Positionen von Signierzeichen manuell im System zu korrigieren, beispielsweise mittels einer Rollkugel-Eingabe. Dieser Nachteil drückt sich ebenfalls in einer Verminderung der Produktivität der videounterstützten, manuell betätigten Stempelmaschinen aus.

Aus der US 3,892, 494 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auffinden von optischen Mikroeffekten an optischen Bautei- len, beispielsweise Linsen, bekannt. Dabei wird ein Laserstrahl durch einen Strahlenteiler, nämlich einen teildurchlässigen Spiegel, auf das zu untersuchende Bauteil gerichtet. Der Laser- strahl läuft durch das Bauteil hindurch und trifft auf der gegenüberliegenden Seite auf einen Retroreflektor, beispiels- weise eine Retroreflexfolie, von dem er wieder durch das Bau- teil hindurch reflektiert wird und denselben Strahlengang zu- rückläuft, bis er am Strahlenteiler ausgelenkt und auf eine Kamera gerichtet wird.

Nachteil dieser bekannten Vorgehensweise ist, dass sie bei Brillengläsern mit sehr unterschiedlicher Durchbiegung zu Prob- lemen führen kann. Wegen der sehr unterschiedlichen Durchbie- gung muss nämlich der Beobachtungsstrahlengang lang und außer- dem abgeblendet sein, um eine ausreichende Schärfentiefe zu erhalten. Andererseits sollen die Strukturen des Retroreflek- tors aber nicht scharf abgebildet werden, da man zur Vermeidung von Fehlinterpretationen doch einen relativ homogenen Hinter- grund haben möchte. Folglich muss der Retroreflektor bei diesen Anwendungen sehr weit hinter der Ebene des zu vermessenden Brillenglases liegen und er müsste außerdem sehr groß sein, weil stark negative Brillengläser den Retroreflektor stark verkleinert abbilden, so dass nicht mehr das ganze Glas über dem Retroreflektor gesehen werden kann.

Hinzu kommt, dass es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht allein um das Erkennen von Signierzeichen und sonstigen Unre- gelmäßigkeiten auf Brillengläsern geht, sondern vielmehr um die Integration dieses Erkennungsprozesses in ein Messgerät oder in einen Bearbeitungsprozess. Dann ist aber hinter dem Brillen- glas, also auf derselben Seite wie der Retroreflektor bei der bekannten Vorrichtung, ein Sensor angeordnet, um physikalische Eigenschaften des Brillenglases zu messen. Es ist daher aus konstruktiven Gründen nicht möglich, in diesem Fall den Retro- reflektor sehr weit hinter der Ebene des Brillenglases anzuord- nen.

Aus der US 4,310, 242 ist eine Anordnung bekannt, um die opti- sche Qualität von Windschutzscheiben an Ort und Stelle zu ver- messen. Auch hier wird eine optische Anordnung mit einer Licht- quelle, einem Strahlenteiler, einem hinter der zu vermessenden Windschutzscheibe positionierten Retroreflektor sowie einer Kamera eingesetzt. Dabei wird durch den Strahlenteiler ein feines Muster auf einen retroreflektierenden Schirm projiziert, derart, dass auf dem retroreflektierenden Schirm ein reelles Bild dieses Musters entsteht, das durch die im Strahlengang befindliche Windschutzscheibe deformiert ist. Über den Strah- lenteiler schaut nun die Kamera in Projektionsrichtung eben- falls durch die zu prüfende Windschutzscheibe auf den retro- reflektierenden Schirm. Inhomogenitäten, Spannungsdoppelbre- chungen, Schlieren usw. werden auf diese Weise deutlich sicht- bar.

Aus der DE 43 43 345 AI sind Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der reflektiven bzw. transmittierenden optischen Eigen- schaften einer Probe bekannt. Dabei wird eine Messstrahlung auf eine Probe gerichtet, die von der Probe reflektiert wird, so dass sie auf einen Retroreflektor gelangt, der die Messstrah- lung wieder über das Objekt zur Lichtquelle zurückschickt, wo eine Auskopplung zu einem Detektor stattfindet.

Eine weitere ähnliche Vorgehensweise ist auch in der EP 0 169 444 A2 beschrieben. Bei einem bekannten Scheitelbrechwert-Messgerät"Focovision SG 1"wird ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle durch ein Grün- filter geschickt und über einen Strahlenteiler auf das zu prü- fende Brillenglas gerichtet. Der Lichtstrahl durchsetzt das Brillenglas und gelangt auf einen hinter der Rückseite des Brillenglases angeordneten Sensorkopf. Auf diese Weise können physikalische Eigenschaften des Brillenglases vermessen werden.

Auf der Rückseite befindet sich ferner eine Ebene, in der aus- tauschbare Beleuchtungszusätze angeordnet werden können. Diese Beleuchtungszusätze beleuchten das Brillenglas von hinten, so dass die Signierzeichen sichtbar werden. Ein entsprechender Beobachtungs-Lichtstrahl gelangt von dem Brillenglas zu dem Strahlenteiler, wird dort reflektiert und dann über weitere optische Mittel zu einer Kamera geführt. Bei einem ersten Be- leuchtungszusatz wird ein sehr scharf begrenztes helles Licht- bündel unter einem flachen Winkel auf das Brillenglas gerich- tet. Signierzeichen, die durch Kratzen hergestellt wurden, leuchten dann auf Grund der irregulären Gestalt der Kratzspur hell vor einem dunklen Hintergrund auf. Der zweite Beleuch- tungszusatz ist hingegen für Brillengläser vorgesehen, deren Signierzeichen nicht durch Kratzen, sondern durch Abformen oder durch Laserstrahlen erzeugt worden sind. Dieser zweite Beleuch- tungszusatz weist ein von unten beleuchtetes helles Liniengit- ter und mehrere nebeneinander angeordnete Hilfslinsen auf, mit denen diese leuchtenden Gitter nach unendlich abgebildet wer- den.

Die bekannte Vorrichtung ist daher relativ aufwändig in der Bedienung. Ferner fällt der Ort, an dem der von der Lichtquelle ausgesandte Messstrahl auf das Brillenglas fällt, mit dem Ort zusammen, an dem der Beobachtungs-Lichtstrahl aus dem Brillen- glas austritt. Dies kann zu Störungen bei der Auswertung füh- ren.

Aus der DE 197 40 391 ist noch eine Beobachtungsvorrichtung für verdeckte Markierungen, d. h. Signierungen, bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird eine Linse, die mit der verdeckten Markierung versehen ist, mit einem Beleuchtungslicht beleuchtet. Die ver- deckte Markierung wird dann als ein von dem Beleuchtungslicht gebildeter Schatten der Linse beobachtet.

Bei dieser Vorrichtung ist von Nachteil, dass die Markierung je nach Art der Linse durch deren lokale prismatische Wirkung verschoben oder durch die sammelnde bzw. zerstreuende Wirkung der Linse verkleinert bzw. vergrößert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu- bilden, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbe- sondere soll ermöglicht werden, Brillengläser innerhalb eines Produktionsprozesses zu behandeln, indem einerseits die darauf angebrachten Signierzeichen lagerichtig erkannt werden, ande- rerseits aber auch eine Vermessung des Brillenglases innerhalb desselben Verfahrens und auch innerhalb derselben Vorrichtung möglich ist. All dies soll mit möglichst einfachen apparativen und verfahrensmäßigen Mitteln geschehen.

Bei einem Verfahren der eingangs als Erstes genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Reflek- tor bewegt wird.

Bei einem Verfahren der eingangs als Zweites genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mess- Lichtstrahl von einer ersten Lichtquelle und der Beleuchtungs- Lichtstrahl von einer zweiten Lichtquelle erzeugt wird, die baulich verschiedene Einheiten sind.

Bei einer Vorrichtung der eingangs als Erstes genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Re- flektor mit einem Antriebsmotor zum Bewegen des Reflektors verbunden ist.

Bei einer Vorrichtung der eingangs als Zweites genannten Art wird die Aufgabe schließlich erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mess-Lichtquelle und die Beleuchtungs-Lichtquelle sowie die ersten optischen Mittel und die dritten optischen Mittel jeweils baulich verschiedene Einheiten sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Wenn nämlich der als Retroreflektor ausgebildete Reflektor bewegt wird, so wird im Vergleich zum Stand der Technik ein homogenerer Hintergrund erzeugt, von dem sich die Signierzei- chen wesentlich deutlicher und damit kontrastreicher abheben.

Die zu prüfenden Brillengläser erscheinen bei der Messung gleichmäßig hell. An den Kanten der Signierzeichen tritt jedoch eine so starke Streuung auf, dass das gestreute Licht nicht mehr die Retroreflexbedingung erfüllt, mit der Folge, dass die Signierzeichen dunkel auf hellem Hintergrund erscheinen. Durch die Bewegung des Retroreflektors verschwimmt dessen Struktur und es stören Wellen, Inhomogenitäten, Verschmutzungen usw. des Retroreflektors selbst nicht mehr.

Durch die Maßnahme, für den Strahlengang des Mess-Lichtes und des Beleuchtungs-Lichtes unterschiedliche bauliche Komponenten und zumindest teilweise auch unterschiedliche Strahlengänge einzusetzen, lässt sich eine Entkopplung der Vorgänge des Mes- sens physikalischer Eigenschaften des Brillenglases sowie des Erkennens von Signierzeichen auf dem Brillenglas sauber vonein- ander trennen.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit einem bewegten Retroreflek- tor lässt sich in erfindungsgemäßer Weiterbildung mit einem Scheitelbrechwert-Messgerät kombinieren, so dass man damit die Messung leicht an den Stellen auf dem Brillenglas ausführen kann, deren Lage relativ zu den Signierzeichen auf dem Brillen- glas definiert ist. Dazu kombiniert man das erfindungsgemäße Verfahren so mit dem Scheitelbrechwert-Messgerät, dass das Bild der Signierzeichen im Kamerabild eine bestimmte Position ein- nehmen muss, während man die Messung ausführt. Man verwendet dazu einen Beleuchtungs-Strahlengang und einen Mess-Strahlen- gang, die sich in der näher ausgeführten Weise optisch entkop- peln lassen, obwohl sie teilweise dieselben Pfade verwenden.

Wenn im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von einem"Retro- reflektor"die Rede ist, so ist hierunter eine Fläche zu ver- stehen, die einfallendes Licht über einen großen Bereich von Einfallswinkeln im Wesentlichen wieder in dieselbe Richtung zurückwirft, aus der es einfällt. In der Praxis verwendet man hierfür ebene oder gekrümmte Flächen, die mit einer retro- reflektierenden Oberfläche, z. B. Glasperlen, versehen sind, oder auf der viele kleine Tripelspiegel oder verspiegelte Tri- pelprismen in einer regelmäßigen Anordnung angebracht sind.

Derartige Oberflächen sind allgemein von Fahrzeug-Rückreflekto- ren, Verkehrsschildern, Lichtschranken usw. bekannt. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die einzel- nen retroreflektierenden Strukturen auf dem Retroreflektor deutlich kleiner als 1 mm sind.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfah- rens wird der Reflektor im Wesentlichen periodisch bewegt, insbesondere rotierend. Alternativ ist aber auch eine Bewegung in einer parallelen Drehtranslation möglich, bei der der Retro- reflektor z. B. in einer Ebene verschoben wird und sein Mittel- punkt sich dabei auf einer Kreisbahn bewegt, ohne dass der Retroreflektor im Übrigen gedreht wird. Daneben ist auch eine lineare Bewegung des Retroreflektors möglich.

All diese Bewegungen verlaufen im Wesentlichen quer zur Aus- breitungsrichtung des Beleuchtungs-Lichtstrahles.

Wenn der Reflektor periodisch bewegt wird, besteht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, die Frequenz dieser periodischen Bewegung des Reflektors an ein Synchroni- siersignal der Kamera anzupassen. Insbesondere ist bevorzugt, wenn die Frequenz mit dem Synchronisiersignal drehzahlsynchro- nisiert, insbesondere phasensynchronisiert wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die elektronische Auswer- tung des aus dem Beobachtungs-Lichtstrahl abgeleiteten Video- signals in besonders einfacher Weise möglich ist.

Bei einer weiteren Gruppe von Ausführungsbeispielen wird eine gute Wirkung dadurch erzielt, dass der Reflektor in einem Ab- stand von 1 cm bis 30 cm vom Brillenglas bewegt wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass sich ein besonders gleich- mäßiger Hintergrund durch den bewegten Retroreflektor ergibt.

Eine besonders gute Wirkung wird ferner dann erzielt, wenn ein in der Kamera aus dem Beobachtungs-Lichtstrahl erzeugtes Video- signal durch mindestens eine Faltungsoperation über jeweils endliche Nachbarschaften im Kontrast angehoben wird. Vorzugs- weise werden dabei hohe Ortsfrequenzen, z. B. infolge einer differenzierenden Wirkung, stärker angehoben als niedrige Ortsfrequenzen.

Das aus dem Beobachtungs-Lichtstrahl erzeugte Videosignal in der Kamera kann erfindungsgemäß zu verschiedenen Zwecken ver- wendet werden. Zum einen kann es zum Ermitteln des Signierzei- chens mittels Zeichenerkennung dienen. Zum anderen kann es zum Ermitteln einer Position des Brillenglases auf einer Auflage dienen und anschließend zum Ermitteln einer dioptrischen Wir- kung des Brillenglases.

Erfindungsgemäß können die verschiedenen Strahlengänge ganz oder streckenweise zusammengelegt werden, um das Verfahren auf möglichst kleinem Raum durchführen zu können.

Bei einer ersten Variante wird der Beleuchtungs-Lichtstrahl in den Strahlengang des Beobachtungs-Lichtstrahles eingekoppelt.

Bei einer zweiten Variante wird der Mess-Lichtstrahl in den Strahlengang des Beobachtungs-Lichtstrahles eingekoppelt. Bei einer dritten Variante schließlich wird der Mess-Lichtstrahl in den Strahlengang des Beleuchtungs-Lichtstrahles eingekoppelt.

Dies geschieht bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt durch entsprechende Strahlenteiler oder sonstige geeignete optische Mittel, beispielsweise durchbohrte Spiegel.

Im Zusammenhang mit den verwendeten Strahlenteilern ist es bevorzugt, eine Lichtfalle für einen durch den Strahlenteiler hindurchtretenden Anteil des jeweiligen Lichtstrahls vorzuse- hen.

Wenn ein Strahlenteiler zum Einkoppeln des Beleuchtungs-Licht- strahls in den Strahlengang des Beobachtungs-Lichtstrahles vorgesehen ist, geschieht dies in bevorzugter Weise derart, dass eine Eintrittspupille der Kamera und eine Austrittspupille der Beleuchtungs-Lichtquelle konjugiert zu diesem Strahlentei- ler sind.

Erfindungsgemäß ist weiterhin bevorzugt, wenn der Beleuchtungs- Lichtstrahl mindestens im Auftreffbereich des Mess-Licht- strahles auf dem Brillenglas ausgeblendet wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass Wechselwirkungen vermieden werden, die dadurch auftreten können, dass der Beleuchtungs- Lichtstrahl auf den Sensor fällt, der nur den Mess-Lichtstrahl empfangen sollte.

Dabei ist besonders bevorzugt, wenn der Beleuchtungs-Licht- strahl als im Querschnitt ringförmiger Lichtstrahl erzeugt wird.

Dies geschieht apparativ bevorzugt dadurch, dass entweder die Beleuchtungsquelle bereits einen im Querschnitt ringförmigen Beleuchtungs-Lichtstrahl erzeugt oder aber dass die Beleuch- tungs-Lichtquelle ein Dia mit einem lichtundurchlässigen Punkt im Strahlengang des Beleuchtungs-Lichtstrahles aufweist.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden der Beleuchtungs-Lichtstrahl und der Mess-Lichtstrahl mit un- terschiedlicher Lichtwellenlänge erzeugt.

Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, dass beide Lichtstrahlen hinsichtlich der elektronischen Weiterverarbeitung exakt von- einander getrennt werden können.

Bevorzugt werden der Beleuchtungs-Lichtstrahl als rotes Licht und der Mess-Lichtstrahl als grünes Licht erzeugt.

Ferner ist bevorzugt möglich, dass der auf den Sensor fallende Mess-Lichtstrahl durch ein Filter geleitet wird, der für die Lichtwellenlänge des Beleuchtungs-Lichtstrahles als Sperrfilter wirkt.

Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, die beiden Strahlengänge voneinander zu trennen.

Der Retroreflektor kann schließlich eben oder gewölbt ausgebil- det sein.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nach- stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert. Es zeigen : Fig. 1 eine äußerst schematisierte Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung ; Fig. 2 eine ebenfalls schematisierte Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich eines Scheitelbrechwert-Mess- geräts, wobei zusätzlich optische Mittel zum Vermessen eines Brillenglases vorgesehen sind ; Fig. 3- Fig. 5 drei Ausführungsformen von Beleuchtungs-Lichtquellen, wie sie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 Verwendung finden können ; Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf einen Retroreflektor, wie er bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird, jedoch mit einem Antrieb für eine pa- rallele Drehtransformation ; Fig. 7 eine schematisierte Seitenansicht zur Erläuterung einer weiteren Möglichkeit zur Einkopplung von Beleuchtungs- licht.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein erstes Ausführungsbei- spiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In der Vorrichtung 10 ist eine Auflage 12 mit einer zentralen Aussparung 14 vorgesehen. Auf der Auflage 12 und über die Aus- sparung 14 hinweg befindet sich ein Brillenglas 16. Das Bril- lenglas 16 ist mit einem bei 18 angedeuteten Signierzeichen versehen.

Eine Beleuchtungs-Lichtquelle 20 ist vorzugsweise senkrecht zur optischen Achse des Brillenglases 16 ausgerichtet, die im dar- gestellten Beispiel mit der optischen Achse 21 einer Kamera 36 zusammenfällt. Die Beleuchtungs-Lichtquelle 20 sendet einen Beleuchtungs-Lichtstrahl 22 aus. Dieser gelangt auf einen Strahlenteiler 24, beispielsweise einen teildurchlässigen Spie- gel, und wird dort in die Richtung der optischen Achse 21 der Kamera 36 reflektiert. Ein durch den Strahlenteiler 24 hin- durchtretender Anteil des aus der Beleuchtungs-Lichtquelle 20 austretenden Beleuchtungs-Lichtstrahls 22 wird von einer Licht- falle 26 absorbiert, die hinter dem Strahlenteiler 24 angeord- net ist.

Der Beleuchtungs-Lichtstrahl 22 durchsetzt das Brillenglas 16 und gelangt auf einen Retroreflektor 30, der in der Darstellung gemäß Fig. 1 unterhalb des Brillenglases 16 angeordnet ist. Der Retroreflektor 30 ist mit einer retroreflektierenden Beschich- tung 32 versehen. Er kann auch als handelsübliche Retroreflex- folie oder als Retroreflektor mit regelmäßig angeordneten Tri- pelspiegeln oder verspiegelten Tripelprismen ausgebildet sein.

Der vom Retroreflektor 30 reflektierte Beleuchtungs-Lichtstrahl 22 durchläuft erneut-in entgegengesetzter Richtung-das Brillenglas 16 und wird dann als Beobachtungs-Lichtstrahl 34 zu der Kamera 36, beispielsweise einer CCD-Kamera geführt. Die Kamera 36 ist auf das Brillenglas 16 fokussiert und erzeugt ein Bild des Brillenglases 16, in dem das Signierzeichen 18 vor dem Hintergrund des Retroreflektors 30 sichtbar ist.

Der Retroreflektor 30 ist über eine nur äußerst schematisch angedeutete Wirkverbindung 37, im dargestellten Beispiel eine Antriebswelle, mit einem Antriebsmotor 38 verbunden. Der An- triebsmotor 38 dreht den Retroreflektor 30 um eine Vertikalach- se, die mit der Achse 21 der Kamera 30 sowie mit der Achse des Beleuchtungs-Lichtstrahls 22 vorzugsweise fluchtet. Dies ist in Fig. 1 mit einem Pfeil 39 veranschaulicht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die retroreflektierende Beschichtung 32 im Bereich der vertikalen Drehachse des Retroreflektors 30 durchgehend ausgebildet. Auf Grund dessen kann unter ungünstigen Umständen im Bereich der Drehachse und einer kleinen kreisförmigen Umgebung darum ein Muster erkennbar bleiben, das jedoch in der Praxis nur wenig stört. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Retroreflektor 30 aus diesem Grunde auch kreisringförmig ausgebildet sein kann, wie dies z. B. beim weiter unten noch erläuterten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Fall ist.

Anstatt den Retroreflektor 30 als Ganzes um eine Vertikalachse zu drehen, kann man ihn auch linear und quer zur Achse 21 os- zillieren lassen. Wenn dabei Retroreflektoren mit einem gleich- mäßigen Muster der retroreflektierenden Elemente verwendet werden, muss in diesem Fall darauf geachtet werden, dass eine geeignete Richtung der linearen Oszillationsbewegung zu dem Muster eingestellt wird.

Schließlich ist in einer weiteren Variante auch möglich, den Retroreflektor 30 in einer parallelen Drehtranslation zu bewe- gen, ähnlich der Schwingbewegung eines Schleiftellers einer Schwingschleifmaschine. Ein entsprechender Antriebsmechanismus für diesen Anwendungsfall ist in Fig. 6 dargestellt und wird weiter unten noch im Einzelnen erläutert.

Insgesamt kommt es bei der Bewegung des Retroreflektors 30 wesentlich darauf an, dass sich dabei die regelmäßigen Struktu- ren des Retroreflektors 30 und ein ggf. darauf anhaftender Schmutz als Bewegungsunschärfe verwischen. Es wurde bereits erwähnt, dass die Hauptkomponente der Bewegung des Retroreflek- tors 30 im Wesentlichen quer zur optischen Achse 21 der Kamera 36 verlaufen sollte.

Für die retroreflektierende Beschichtung 32 des Retroreflektors 30 wird vorzugsweise ein gleichmäßiges Muster von Einzelelemen- ten verwendet, z. B. regelmäßig angeordnete Tripelprismen oder Tripelspiegel. Dann ist es sinnvoll, die Bewegung des Retro- reflektors 30 mit Vertikal-Synchronimpulsen der Kamera 36 zu verkoppeln.

Hierzu wird die in Fig. 1 dargestellte Beschaltung eingesetzt.

Die Beschaltung besteht aus einem elektronischen Steuergerät 40, das über eine erste Leitung 41 an die Kamera 36 und über eine zweite Leitung 42 an den Antriebsmotor 38 angeschlossen ist. Das elektronische Steuergerät 40 gibt seinerseits über eine dritte Leitung 43 Steuerbefehle an den Antriebsmotor 38 ab.

Über die erste Leitung 41 werden die vertikalen Synchronimpulse der Kamera 36 zum elektronischen Steuergerät 40 übertragen. Der Motor 38 liefert über die zweite Leitung 42 Encoderimpulse, die im elektronischen Steuergerät 40 mit den vertikalen Synchronim- pulsen verglichen werden. Aus diesem Vergleich wird ein Steuer- signal für den Strom oder die Spannung des Antriebsmotors 38 abgeleitet, das über die dritte Leitung 43 übertragen wird. Die Regelung kann dabei eine Drehzahlsynchronisierung bewirken, das heißt, dass die Drehzahl des Antriebsmotors 38 an die Frequenz der vertikalen Synchronimpulse angepasst wird. Besonders bevor- zugt ist jedoch darüber hinaus eine phasenstarre Kopplung, so dass auch eine vorbestimmte Phasenlage zwischen der periodi- schen Bewegung des Antriebsmotors 38 (beispielsweise der Dreh- bewegung) und den vertikalen Synchronimpulsen der Kamera 36 sichergestellt ist.

Durch die Verwendung eines bewegten Retroreflektors 30 wird erreicht, dass der Hintergrund, vor dem das Brillenglas 16 in der Kamera 36 abgebildet wird, homogen ist. Man vermeidet daher den Nachteil bekannter Anordnungen, bei denen dem zu erkennen- den Signierzeichen noch eine andere unscharfe Struktur überla- gert ist, die sogar die Größenordnung des zu erkennenden Sig- nierzeichens haben kann. Wenn man hingegen den Retroreflektor 30 in der beschriebenen Weise bewegt, kann man bei der Bildver- arbeitung ein homogenes Grundbild abziehen. Dies ist bei be- kannten Vorrichtungen schon deswegen nicht möglich, weil das inhomogene Hintergrundmuster bei unterschiedlich gewölbten Brillengläsern in unterschiedlicher Größe abgebildet wird.

Besonders vorteilhaft ist es bei der Beobachtung des kontras- tierten Bildes, wenn man das Videosignal der Kamera 36 zusätz- lich über eine Kontrastierungseinrichtung laufen lässt. Diese führt z. B. eine lokale Faltungsoperation auf den Grauwerten mit einer Kernfunktion aus, die in mehrere Richtungen differenzie- renden Charakter hat. Man berechnet damit für jedes Pixel P [ij] die Summe und zeigt die Anzeigewerte A [i, j] an oder man verarbeitet diese z. B. in einer Mustererkennung weiter. Dabei ist n die Kernlänge (z. B. n = 3) und c ist ein geeigneter Normierungsfak- tor. Ein geeigneter Faltungskern ist z. B. : Die Kontrastierungsfunktion kann man beispielsweise mit einem Universalrechner fortlaufend berechnen und das (an den Rändern des Bildbereichs jeweils um eine Kernlänge verkürzte) Bild anzeigen. Es ist sogar leicht möglich, eine solche Kontrastie- rung ohne einen Rechner in Hardware zu implementieren und das Ergebnis in Echtzeit auf einem Video-Bildschirm anzuzeigen.

Hierzu benötigt man einen Videodigitalisierer und so viele Verzögerungsleitungen, wie der Faltungskern Zeilen hat (in der obigen Notation also n) und einen sog. Convolver-Chip, wie er beispielsweise kommerziell von der Firma Plessey unter der Bezeichnung PDSP 16488 erhältlich ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bezeichnet 44 eine Vor- richtung, nämlich ein Scheitelbrechwert-Messgerät, mit einem lichtdichten Gehäuse 46.

In Fig. 2 ist nur ein Signierzeichen 52 abgebildet. In der Realität sind jedoch zwei Signierzeichen vorgesehen, die sich im vorgegebenen Abstand oberhalb bzw. unterhalb der Zeichenebe- ne befinden. Diese beiden Signierzeichen definieren mit ihrer Lage diejenige Stelle eines Brillenglases 50, an der eine phy- sikalische Eigenschaft, z. B. die Brechkraft des Brillenglases 50, gemessen werden soll. Auf diese Stelle wird ein Mess- Lichtstrahl 64 gerichtet. Zu diesem Zweck wird das Brillenglas 50 von einem Bediener auf eine rohrförmige Auflage 54 aufgelegt und dort relativ zu den Signierzeichen 52 manuell ausgerichtet.

Es kann sich dabei um ein handelsübliches Scheitelbrechwert- Messgerät handeln. Bei diesem wird das Brillenglas 50 bei der Messung so positioniert, dass die kontrastiert angezeigten Signierzeichen 52 im Kamerabild an einer vorgegebenen Stelle liegen. Die Signierzeichen 52 liegen somit nicht an der Mess- stelle selbst, sondern in einer bestimmten geometrischen Rela- tion dazu.

Das Gehäuse 46 weist lediglich auf der in Fig. 2 rechten Seite eine von außen zugängliche Aussparung 48 auf. In dieser Ausspa- rung 48 befindet sich eine Aufnahme für das Brillenglas 50, das mit den Signierzeichen 52 versehen ist.

Unterhalb des Brillenglases 50 befindet sich ein hier nur sche- matisch angedeuteter, kreisringförmiger Retroreflektor 56, der mittels (nicht dargestellter) Antriebsmittel drehbar ist, wie mit einem Pfeil 58 angedeutet. Insofern gilt das Gleiche, was weiter oben zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erläutert wurde.

Im Gehäuse 46 befindet sich eine obere Kammer 60, an deren linkem Ende eine Mess-Lichtquelle 62 angeordnet ist. Die Mess- Lichtquelle 62 sendet einen Mess-Lichtstrahl 64 aus. Dieser läuft zunächst durch ein erstes Farbfilter 66 und dann durch eine Blende 68, ehe er in einem Prisma 70 oder einem entspre- chenden Spiegel nach unten umgelenkt wird. Der Mess-Lichtstrahl 64 läuft dann durch einen Prismenkompensator 72 sowie durch ein Loch in einem durchbohrten Spiegel 73 und trifft dann auf die Oberseite des Brillenglases 50 auf. Er durchläuft das Brillen- glas 50 sowie die Auflage 54 und durchsetzt dann ein in bevor- zugter Weiterbildung der Erfindung vorgesehenes zweites Farb- filter 74, ehe er auf einen Sensor 76 trifft.

In einer zentralen Kammer 77 des Gehäuses 46 befindet sich eine Beleuchtungs-Lichtquelle 78, von der drei Ausführungsbeispiele weiter unten an Hand der Fig. 3 bis 5 noch erläutert werden.

Die Beleuchtungs-Lichtquelle 78 sendet einen Beleuchtungs- Lichtstrahl 79 aus. Dieser gelangt zunächst auf einen Umlenk- spiegel 80 und dann auf einen als Strahlenteiler 81 wirkenden halbdurchlässigen Spiegel. Ein durch den Strahlenteiler 81 hindurchtretender Anteil des Beleuchtungs-Lichtstrahls 79 wird in einer Lichtfalle 75 absorbiert, die hinter dem Strahlentei- ler 81 angeordnet ist. Der Beleuchtungs-Lichtstrahl 79 wird im Wesentlichen jedoch von dem Strahlenteiler 81 nach rechts umge- lenkt, um dann auf ein Prisma 82 oder einen Spiegel zu treffen, der den Beleuchtungs-Lichtstrahl 79 nach unten umlenkt. Nach erneuter Umlenkung durch einen Umlenkspiegel 83 läuft der Be- leuchtungs-Lichtstrahl 79 durch ein Fenster 84 der Aussparung 48 und trifft auf den durchbohrten Spiegel 73, der den Beleuch- tungs-Lichtstrahl 79 wiederum nach unten umlenkt, wo er auf das Brillenglas 50 trifft und das Signierzeichen 52 beleuchtet.

Der vom Brillenglas 50 bzw. dem Signierzeichen 52 reflektierte Beleuchtungs-Lichtstrahl 79 bildet nun einen Beobachtungs- Lichtstrahl 85, der zunächst nach oben verläuft und dann über den durchbohrten Spiegel 73, den Umlenkspiegel 83, das Prisma 82 und den Strahlenteiler 81 auf ein weiteres Prisma 86 oder einen entsprechenden Spiegel gelangt, der den Beobachtungs- Lichtstrahl 85 nach unten umlenkt, wo er über ein Objektiv 87 zu einer CCD-Kamera 88 gelangt. Das Prisma 86, das Objektiv 87 und die CCD-Kamera 88 befinden sich in einer linken Kammer 89 des Gehäuses 46.

Die Eintrittspupille des Objektivs 87 und die Austrittspupille der Beleuchtungs-Lichtquelle 78 sind bezüglich des Strahlentei- lers 81 zueinander konjugiert.

Die Vorrichtung 44 gemäß Fig. 2 arbeitet wie folgt : In einem Messzweig wird der Mess-Lichtstrahl 64 von der Mess- Lichtquelle 62 in der beschriebenen Weise auf das Brillenglas 50 eingestrahlt, durchsetzt dieses und gelangt auf den Sensor 76. Auf diese Weise können physikalische Eigenschaften des Brillenglases gemessen werden. Zur besseren Unterscheidung vom Beleuchtungs-Lichtstrahl 79 bzw. vom Beobachtungs-Lichtstrahl 85 wird der Mess-Lichtstrahl 64 mit einer anderen Lichtwellen- länge ausgestrahlt, beispielsweise als grünes Licht. Hierzu ist das erste Farbfilter 66 als Grünfilter ausgestaltet. Das zweite Farbfilter 74 vor dem Sensor 76 hat demgegenüber die Funktion eines Sperrfilters, das andere Lichtwellenlängen, insbesondere die der Beleuchtungs-Lichtquelle 78, nicht durchlässt. Auf diese Weise wird verhindert, dass anderes Licht außer dem Mess- Lichtstrahl 64 auf den Sensor 76 gelangt.

Gleichzeitig wird über die Beleuchtungs-Lichtquelle 78 der Beleuchtungs-Lichtstrahl 79 in der beschriebenen Weise auf das Brillenglas 50 gerichtet, um dort das Signierzeichen 52 zu beleuchten. Das reflektierte Bild des Signierzeichens 52 ge- langt dann als Beobachtungs-Lichtstrahl 85 zur CCD-Kamera 88 und wird von dort als Videosignal ausgewertet.

Während dies geschieht, wird der Retroreflektor 56 unterhalb des Brillenglases 50 bewegt (Pfeil 58) und zwar in der bereits beschriebenen Weise, nämlich um die Auflage 54 herum rotierend oder in paralleler Drehtranslation.

Die Frequenz einer der vorgenannten periodischen Bewegungen des Retroreflektors 56 wird dabei wiederum so gewählt, dass sie an eine Auslesefrequenz der Kamera 88 angepasst ist.

Auch hier versteht sich, dass eine weitere Kontrastierung durch Faltungsoperationen der oben erläuterten Art bewirkt werden kann.

Über die Auswertung des Videosignales der CCD-Kamera 88 kann alternativ oder zusätzlich zum Sensor 76 auch eine Messung eines physikalischen Parameters des Brillenglases 50 vorgenom- men werden.

Im Allgemeinen wird jedoch angestrebt, den Messzweig einerseits und den Beleuchtungs-/Beobachtungszweig andererseits voneinan- der zu entkoppeln.

Hierzu ist die Beleuchtungs-Lichtquelle 78 vorzugsweise so ausgebildet, wie dies in drei Ausführungsbeispielen in den Fig.

3 bis 5 dargestellt ist.

Allen drei Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 bis 5 ist gemein, dass das Licht über einen Lichtleiter 90 zugeführt wird. Selbstverständlich schließt dies nicht aus, dass das Licht statt dessen auch in der Beleuchtungs-Lichtquelle 78 selbst erzeugt werden kann, beispielsweise durch einen Laser, eine Laserdiode, eine LED oder dgl. mehr.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 strahlt in der Beleuch- tungs-Lichtquelle 78a der Lichtleiter 90 den Beleuchtungs- Lichtstrahl 79a aus, der an dieser Stelle ein divergierender Lichtstrahl ist. Mittels einer nachgeordneten Kollimationsoptik 91 wird der Beleuchtungs-Lichtstrahl 79a parallelisiert und gelangt nun auf ein transparentes Dia 92, das lediglich im Bereich der optischen Achse einen zentralen schwarzen Fleck 93 aufweist. Über eine Abbildungsoptik 94 wird der Beleuchtungs- Lichtstrahl 79a nun auf den Umlenkspiegel 80 (Fig. 2) gerich- tet.

Durch die Abbildung des zentralen schwarzen Flecks 93 auf der Oberfläche des Brillenglases 50 wird erreicht, dass in die zur optischen Messung verwendete Öffnung der rohrförmigen Auflage 54 kein Beleuchtungs-Licht eindringt. Dies ist genau der Be- reich, in dem der Mess-Lichtstrahl 64 auf das Brillenglas 50 auftrifft. Auf diese Weise wird also verhindert, dass Beleuch- tungs-Licht durch das Brillenglas 50 hindurch auf den Sensor 76 fällt.

Wie bereits erwähnt wurde, kann vor dem Sensor 76 noch das zweite Farbfilter 74 vorgesehen sein, das für die Lichtwellen- länge des Beleuchtungs-Lichtes als Sperrfilter wirkt. Wenn das Mess-Licht beispielsweise grünes Licht ist, so kann das Be- leuchtungs-Licht vorzugsweise rotes Licht sein. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist die Be- leuchtungs-Lichtguelle 78b hinter dem Austritt des Lichtleiters 90 ebenfalls eine Kollimationsoptik 95 für den divergierenden Beleuchtungs-Lichtstrahl 79b auf. In diesem Falle ist der Kol- limationsoptik 95 ein Farbfilter 96 vorgeschaltet, das bei- spielsweise in der vorstehend beschriebenen Weise ein Rotfilter sein kann.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist schließlich in der Beleuchtungs-Lichtquelle 78c am freien Ende des Licht- leiters 90 ein Ring-Austritt 97 vorgesehen, der einen im Quer- schnitt ringförmigen Beleuchtungs-Lichtstrahl 79c erzeugt.

Dieser wird über eine Abbildungsoptik 98 auf den Umlenkspiegel 80 gerichtet.

Auch hier entsteht, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, ein zentraler abgeschatteter Bereich, in dem kein Be- leuchtungs-Licht auf die Oberfläche des Brillenglases 50 fällt und in dem das Mess-Licht durch das Brillenglas 50 auf den Sensor 76 geleitet werden kann.

Fig. 6 veranschaulicht die Erzeugung einer parallelen Drehtranslation, z. B. des Retroreflektors 30. Zu diesem Zweck sind z. B. drei Exzenterscheiben 100a, 100b und 100c vorgesehen, die sich unterhalb des Retroreflektors 30 befinden. Die Exzen- terscheiben 100a, 100b, 100c sind jeweils um eine erste Achse 101 raumfest drehbar gelagert, wie mit einem Pfeil 102 angedeu- tet.

Im jeweils gleichen Abstand von der Achse 101 sind die Exzen- terscheiben 100a, 100b, 100c mit einer zweiten Achse 103 an dem Retroreflektor 30 gelagert, wobei die Achsen 101 und 103 paral- lel verlaufen. Wenn die Exzenterscheiben 100a, 100b, 100c z. B. mittels eines umlaufenden Riemens 104 von einer gemeinsamen Antriebswelle 105 oder einem gemeinsamen Reibrad gleichphasig angetrieben werden (Pfeil 106), wird der Retroreflektor 30 in eine Taumelbewegung versetzt, wie mit 30'und 30''angedeutet.

Bei dieser Taumelbewegung bewegt sich der Mittelpunkt 107 des Retroreflektors 30 auf einer Kreisbahn 108, deren Radius gleich der Exzentrizität, d. h. gleich dem Abstand zwischen den Achsen 101 und 103 ist. Damit bewegt sich jeder Punkt auf der Oberflä- che des Retroreflektors 30 ebenfalls auf einer solchen Kreis- bahn.

Die Exzenterscheiben 100a, 100b, 100c können zum Ausgleich der Unwucht mit entsprechenden Ausgleichsmassen versehen sein. Das Ausmaß der Exzentrizität richtet sich in erster Linie nach der Periodizität der Bewegung des Retroreflektors 30.

Es versteht sich, dass der in Fig. 6 dargestellte Antrieb nur beispielhaft zu verstehen ist und dass z. B. auch eine andere Anzahl von Exzenterscheiben verwendet werden kann. Auch können andere Antriebe eingesetzt werden, wie sie z. B. von Schwing- schleifern bekannt sind.

Fig. 7 zeigt schließlich noch eine Variante, bei der ohne Strahlenteiler (vgl. 24 in Fig. 1 bzw. 81 in Fig. 2) gearbeitet wird.

Zu diesem Zweck wird die Beleuchtungsquelle zentral vor dem Kameraobjektiv angeordnet. In dem dargestellten Beispiel ist quer zur Achse 109 vor dem Kameraobjektiv 110 eine planparalle- le Glasplatte 111 angeordnet, die zentrisch das Ende einer Lichtleitfaser 112 trägt. Aus der Lichtleitfaser 112 tritt der Beleuchtungs-Lichtstrahl 113 aus. Um zu vermeiden, dass Licht direkt in die Kamera zurückfällt, wird ein kleiner Bereich 114 auf dem Kameraobjektiv 110 geschwärzt.